WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 27 |

«СБОРНИК ЛУЧШИХ РЕФЕРАТОВ БАО-ПРЕСС РИПОЛ КЛАССИК Москва 2004 ББК 74.202.5 С54 С54 Сборник лучших рефератов / Э. В. Велик, Т.И. Водолазская, О.В. Завязкнн, М П. Ильяшенко, А.А. Ильяшенко, С.А. ...»

-- [ Страница 14 ] --

304 Информатика Эти форматы описывали диски, предназначенные только для чтения. Информация на такие диски помещается один раз в процессе их производства. 3. DVD-VIDEO Это цифровое видео, сжатое по алгоритму MPEG-2 и записанное на DVD-диск. Формат - 25 кадров в секунду с разрешением 720x576 точек при глубине цвета 24 бита (в стандарте PAL) или 30 кадров 720x480x24 бит (в стандарте NTSC). В несжатом виде это поток 30 Мб в секунду, а двухчасовой фильм будет занимать более 100 ГБ. Это огромный объем, поэтому и используется сжатие по стандарту MPEG-2, к тому же, это позволяет снизить поток данных до 3—4 МБ/с. Очевидно, что чем сложнее сцена, тем хуже она поддается сжатию и тем выше поток данных. Алгоритм сжатия MPEG-2 очень эффективен - удаляется примерно 97% избыточной информации практически без ущерба для качества картинки, благодаря чему на DVD-диске можно разместить до 4 часов высококачественного видео, 8 вариантов звукового сопровождения и 32 варианта субтитров на разных языках. У DVD есть еще масса других интересных возможностей. Например, можно осуществлять покадровый просмотр вперед или назад, и каждый кадр будет иметь четкое изооражение. Применение меню позволяет перескочить в любое место фильма, можно изменять размеры изображения, т. е. иметь возможность растянуть его во весь экран. Предусмотрена и специальная функция контроля, позволяющая родителям закрывать доступ детям к некоторым специфичным фрагментам видеофильма, например к сценам насилия. В результате повышения емкости DVD-дисков по сравнению с обычными компакт-дисками стало возможно применение многопотоковости данных. Например, можно просматривать программы на различных языках или даже продублированных на разных языках, причем перевод может быть и в виде субтитров. При использовании пульта дистанционного управления или компыо терной программы появляется возможность выбора из раз ных языков, причем со стереозвуком, или вы сможете выбрать субтитры на одном из возможных языков. Мало того, появилась даже возможность выбора различных сюжетных линий одного и того же фильма и различные варианты финалов, конечно, если это было предусмотрено. Но более интересно то, что поставщики фильмов на DVD могут создавать программы с параллельными видеопотокъми, т. е. можно просматривать одни и те же сцены, но с разных углов зрения. Например, при просмотре футбольного матча можно переключаться с вида со стороны трибун на виды со стороны вратаря или нападающего. Естественно, все эти возможности должны быть заложены в специально сделанном интерактивном DVD-диске. С целью предотвращения нелегального распространения DVD-видеодисков ассоциация разработчиков DVD-дисков ввела в спецификацию DVD несколько методов защиты. Нан более распространенной является региональная защита. Суть се такова. Разработчики поделили мир на несколько регионов1 Канада И США 2 Япония, Европа, Южная Африка, ьлижннй Восток (включая Египет). 3 Юго-Восточная Азия, Восточная Азия (включая Гоп КОИГ) 4. Австралия, Новая Зеландия, Тихоокеанские Острова, Центральная Америка, Южная Америка, Карибские острова. 5. Бывший Советский Союз, Индийский полуострои, Африка (также Северная Корея, Монголия). 6. Китай. 7. Зарезервированный. 8. Экстерриториальная зона (самолеты, круизныелайне ры и пр.), но они практически не используются. Любое устройство для воспроизведения DVD-дискон (в том числе и компьютерные DVD-приводы), произведен ное в настоящее время, обязано поддерживать региональную защиту, кроме этого, подобную же защиту должны поддерживать и все программные средства, предназначенные для проигрывания DVD-видео. Такие устройства и программы при каждом проигрывании DVD-диска сравнивают код региона, записанный на диске, со своим кодом, и если он не совпадает, то отказываются проигрывать диск. Код региона на современных дисках, как правило, может меняться не более 5 раз, после чего он записывается навечно, и стандартными средствами с этим поделать ничего нельзя (такие приводы называются RPC2). Однако первые модели DVD-приводов выпускались без региональной защиты, И если привод медленнее, чем 4х, то, скорее всего, защиты в нем нет (такие приводы называются RPC1). Начиная с бх-пэ вводов зашита начала появляться, а 10х-модели уже практически все оснащены подобной защитой. Кроме региональной защиты, в DVD-в шеодисках может использоваться несколько методов зашиты дисков от нелегального копирования. Прежде всего это Macrovision protection, предназначенная для предотвращения нелегального копирования с аналогового (телевизионного) выхода воспроизводящей DVD-видеоаппаратуры. СУТЬ ЭТОЙ защиты состоит в том, что в видеосигнал добавляются помехи, которые не дают сделать нормальную запись у а видеомагнитофон. Естественно, эти же помехи будут воспроизведены, если проигрывать DVD-видеодиски на аппаратуре, которая не поддерживает Macrovision, но в настоящее время такая уже давно не производится. Аппаратура, поддерживающая Macrovision, способна фильтровать помехи и показывать нормальную картинку. Для предотвращения копирования содержимого DVDвидеодиска на жесткий диск компьютера (откуда его можно копировать как угодно и на что угодно) используется Content Scrambling System (CSS). Суть ее состоит в тем, что содержимое диска шифруется, и для расшифровки требуется ключ, который получается из двух частей. Одна часи - это одна из 400 хранящихся на каждом DVD-видеодиске записей CSS, вторая часть ключа зависит от конкретного.DVD-привода Процесс расшифровки осуществляется прогозммой-декоде ром, которая и проигрывает DVD-видео. Таким образом, если просто переписать содержимое DVD-видеодяска, защищенного с помощью CSS, на жесткий диск, то декодер не сможет получить вторую половину ключа и данные не будут расшиф рованы. Слабость этой системы состоит в том, что блок дешифрования должен быть встроен в каждый программный прош рыватель DVD-дисков, и любой может абсол отно легально скачать такую программу и препарировать ее В итоге произошло то, что должно было произойти. 16-летний норвеж ский программист Jon Johansen сумел разобраться в работе дешифровального блока и выпустил программу, называемую DeCSS, которая расшифровывает данные и позволяет запи DVD сывать содержимое защищенных DVD-видеодисков в чистом виде на жесткий диск. Это событие послужило поводом к серии судебных разбирательств, которые не закончились до сих пор. В настоящий момент эта программа запрещена для использования.

4. DVD-AUDIO DVD-Audio — новое поколение музыкального формата после CD. Спецификацией формата определены высококачественный многоканальный знук, поддержка широкого диапазона качества звука, воспроизведение DVD-плеерами CD-дисков, поддержка дополнительной информации (включая видео, текст, меню, заставки, удобную навигационную систему), связь с осуществляющими информационную поддержку web-сайтами, расширение возможностей при появлении новых технологий. Сегодня существуют две версии формата DVD-Audio: просто DVD-Audio — только для звукового содержания и DVD-AudioV — для звука с дополнительной информацией. Для дисков DVD-Audio выработаны специальные меры защиты дисков от пиратского копирования.

Достигается это, прежде всего, гораздо более эффективным механизмом контроля ошибок, чем используемый с CD-дисками. Кроме этого, в случае с DVD-видео даже ошибка чтения не будет иметь фатальных последствий. В худшем случае вы увидите какой-либо краткосрочный артефакт изображения, после чего все пойдет нормально. Исключением являются обширные и сильные повреждения, которые могут привести к тому, что диск вовсе не будет читаться. Впрочем, в этом DVD-диски ничем не отличаются от более привычных CD-дисков, 6. ПРИВОД DVD Приводы DVD, кроме дисков DVD, умеют также проигрывать и обычные CD-диски. Как и приводы CD-ROM, приводы DVD делятся по скорости чтения, и 1х для DVD привода составляет 1.32 Мб/с. Учитывая, что 1х для CD-привода составляет всего 150 Кб/с, нетрудно подсчитать, что 16х-привод DVD должен читать CD-диски на скорости порядка 140х. Естественно, этого не происходит. 16х-приводы DVD читают CD-диски на скоростях 32—40х. Поэтому оптимальными являются 6—8х DVD-привод. Такие приводы способны читать CD-диски на скоростях порядка ЗОх, и для проигрывания DVD-видео (основного занятия при работе с DVD-дисками) их скорости вполне хватает. А более высокоскоростные модели отличаются большим шумом, тепловыделением и ценой. Есть все основания предполагать, что со временем DVD-приводы полностью вытеснят приводы CD-ROM. 7. ЗАПИСЬ НА DVD С развитием технологии DVD появились спецификации дисков, обеспечивающие пользователям дисков запись и перезапись информации. Однако основные участники форума не смогли договориться о единой спецификации на такие диски из-за стремления сохранить самостоятельный контроль над своими авторскими техническими разработками. В результате появилось несколько конкурирующих спецификаций (форматы DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW). DVD-R — DVD для однократной записи DVD-R — формат однократной записи, разработанный компанией Pioneer. Устройства на базе этого формата были первыми, которые записывали на дисках DVD. Технология записи аналогична используемой в CD-R и базируется на необратимом изменении под воздействием лазера характеристик информационного слоя, покрытого специальным органическим составом. На диски DVD-R могут быть записаны как компьютерные данные, мультимедийные программы, так и видео/ аудиоинформация. В зависимости от типа записанной информации диски могут быть прочитаны на других, совместимых с записанным форматом типах устройств, включая видеоплееры DVD-Video и большинство DVD-ROM-приводов. Односторонние диски DVD-R вмещают 4.7 или 3.95 ГБ на сторону. Двусторонние диски выпускаются только общей емкостью 9.4 ГБ (4.7 ГБ на сторону). В настоящее время формат не поддерживает технологию записи в два слоя. Долговечность дисков DVD-R оценивается сроком более 100 лет.

5. ДИСКИ DVD Большинство дисков DVD имеют емкость 4.7 ГБ. Применение схем удвоения плотности и их комбинирования позволяет иметь диски большей емкости: от 8.5 ГБ и 9.4 ГБ до 17 ГБ. Существуют следующие виды дисков DVD: — Single Side/Single Layer (односторонний/однослойный): это самая простая структура DVD-диска. На таком диске можно разместить до 4.7 ГБ данных. Кстати, эта емкость в 7 раз больше емкости обычного звукового CD и CD-ROM-диска;

— Single Side/Dual Layer (односторонний/двухслойный): этот тип дисков имеет два слоя данных, один из которых полупрозрачный. Оба слоя считываются с одной стороны и на таком диске можно разместить 8.5 ГБ данных, т. е. на 3.5 ГБ больше, чем на однослойном/одностороннем диске;

— Double Side/Single Layer (двусторонний/однослойный): на таком диске помещается 9.4 ГБ данных (по 4.7 ГБ на каждой стороне). Нетрудно заметить, что емкость такого диска вдвое больше одностороннего/однослойного DVD-диска. Между тем из-за того, что данные располагаются с двух сторон, придется переворачивать диск или использовать устройство, которое может прочитать данные с обеих сторон диска самостоятельно;

— Double Side/Double Layer (двусторонний/двухслойный): структура этого диска обеспечивает возможность разместить на нем до 17 ГБ данных (по 8.5 ГБ на каждой стороне). Стоит отметить, что все приведенные цифры соответствуют емкости, указанной в миллионах байтов;

если округлять по другой методике, принимая за основу, что 1 Кб - 1024 байта, а не 1000 бант, то получатся другие числа: 4.38 ГБ, 7.95 ГБ, 8.75 ГБ и 15.9 ГБ соответственно. Из-за более высокой плотности записи на DVD-дисках бытует мнение, что к механическим повреждениям (царапинам и тому подобному) они гораздо более чувствительны, чем обычные CD-диски. Безусловно, повреждения поверхности сказываются на качестве чтения с DVD-дисков, по все-таки они не многим более чувствительны, чем обычные CD-диски. 11- 306 Информатика Для защиты от нелегального копирования разработаны две спецификации: DVD-R (А) и DVD-R (G). Две эти версии одной спецификации используют различную длину волны лазера при записи информации. Таким образом, диски могут быть записаны только на соответствующем их спецификации оборудовании. Воспроизведение дисков может осуществляться одинаково успешно на любом оборудовании, поддерживающем формат DVD-R. редь диски DVD-RAM могут быть прочита ш только приводами DVD-ROM так называемого третъег i поколения, выпускаемыми с середины 1999 г. Первое поколение дисков DVD-RAM вмещало 2.6 ГБ на сторону. Диски современного — второго — поколения несут 4.7 ГБ на стороне или 9.4 ГБ для двусторонней модификации. Выпускаются два типа односторонних DVD-RAM-дисков — в картридже и без картриджа. Диски в картридже в основном предназначены для бытовой видеоаппаратуры, где необходимо исключить влияние внешних футоров при интенсивном ручном использовании. Картриджи могут быть двух видов — открываемые и цельные. Важнейшие достоинства дисков формата DVD-RAM — это возможность перезаписи до 100 000 ра: и наличие механизма коррекции ошибок записи. Самое большое число циклов перезаписи среди всех DVD, механизм коррекции ошибок И произвольный доступ к диску как при записи, так и при чтении предопределили максимальную эффективность этого формата во вторичных устройствах хранения данных. DVD+RW (Digital Versatile Disc Rewritable) Формат DVD+RW продвигается только его разработчиками — компаниями Hewlett-Packard, Mitsjbishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony и Yamaha (не поддержан DVD-форумом). На дисках DVD+RW можно записать как потоковое видео или звук, так и компьютерные данные. Диски формата DVD+RW могут быть перезаписаны около 1000 раз. На базе DVD + RW создан формат записи потокового видео — DVD+RW Video Format. Устройства и диски, работающие в этом формате, позиционируются на рынке как полностью совместимые с оборудованием, работающим в форматах DVD-Video. Это значит, что диски DVD+RW, содержащие видеоматериалы, могут быть воспроизведены на выпущенной ранее бытовой аппаратуре DVD. DVD-RW (Digital Versatile Disc ReRecordable) Встречаются другие названия этого формата: DVD-R/W и реже DVD-ER. DVD-RW — формат многократной записи, разработанный компанией Pioneer. Диски формата DVD-RW вмещают 4.7 ГБ на одну сторону, выпускаются в односторонней и двусторонней модификациях и могут быть и< пользованы для хранения видео, аудио и других данных. Диски формата DVD-RW могут быть перезаписаны до 1000 раз. В отличие от форматов DVD+RW и DVD-RAM диски DVD-RW могут быть прочитаны на приводах DVD-ROM первого поколения. Долговечность выпускаемые;

дисков DVD-RW составляет около 100 лет.

DVD-VR Спецификация DVD-VR основана на DVD-RAM и поддержана DVD-форумом. Формат DVD-VR позволяет запи сать в реальном времени до 2 часов высококачественного видео в формате MPEG-2 на односторонний диск DVD-RAM емкостью 4.7 ГВ и обеспечивает такие возможности, как редактирование уже записанных видеоматериалов, запись различных типов статических изображений. Электронику на базе этого формата выпускают, к примеру, компании Panasonic, Toshiba, Samsung, Hitachi. DVD для многократной записи Все известные спецификации перезаписываемых DVD-дисков используют технологию многократной записи, основанную на физическом принципе смены фазового состояния (кристаллическое/аморфное) информационного слоя под воздействием лазера. Считывание информации осуществляется путем определения оптических характеристик информационного слоя в различных его фазовых состояниях при отражении лучей лазера (того же, что и при записи). Для многократной записи в качестве рабочего используется материал AVIST, созданный компанией TDK в 1995 г Характеристики этого материала практически идеально удовлетворяют требованиям технологии перезаписи DVD-дисков. AVIST выдерживает как минимум 1000 циклов перезаписи даже на скоростях менее 3 м/с. При более высоких скоростях записи количество циклов перезаписи возрастает. Существует несколько конкурирующих форматов многократной записи па DVD. DVD-RAM (Digital Versatile Disc Random Access Memory) Перезаписываемый формат, разработанный компаниями Panasonic, Hitachi, Toshiba. Формат одобрен DVD-форумом в июле 1997 г Оборудование и диски этого формата тестировались в течение 3-х месяцев в более чем 20 компьютерных компаниях-производителях всего мира. На сегодня это самый распространенный DVD-формат в компьютерной индустрии. DVD-RAM-приводы читают диски DVD-ROM. В свою оче УСТРОЙСТВА ВВОДА План 1. Клавиатура. 1.1. История клавиатур ПК. 1.2. Как различаются клавиатуры. 1.3. Механизм клавиш. 1.4. Тактильные параметры. 1.5. Форм-фактор клавиш. 1.6. Раскладка кириллицы. 1.7. Эргономичные клавиатуры. 1.8. Дополнительные клавиши. 1.9. Интерфейс клавиатуры. 1.10. Компактность клавиатуры. 1.11 Другие параметры клавиатур. 1.12. Комбинированные клавиатуры. 2. Мышь. 2.1. Кнопки мыши. 2.2. Механическая мышь. 2.3. Оптическая мышь. 2.4. Подключение мыши к компьютеру. 3. TouchPad. 4. Трекбол. 5. Джойстик. 6. Другие устройства ввода. Устройствами ввода называются устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение — реализовывать воздействие на машину. Выпускаемые устройства ввода очень разнообразны (существуют технологии от осязаемых до голосовых) и хотя работают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи — позволить пользователю связаться со своим компьютером. цифр или движений курсора, а также заглавные буквы часто путались со строчными. Клавиатура IBM PC AT После нескольких лет критики IBM разработала и представила новую клавиатуру вместе с новой моделью Это была AT. Ее клавиатура была снабжена специальной клавишей, предназначенной для многопользовательского использования. Клавиша ввода стала больше. Также обеспечивалась необходимая индикация. Но в действительности серьезные изменения лежали более глубоко. Не в пример клавиатуре PC клавиатура AT была программируемой. Ей было выделено свое собственное множество команд. Эти команды могут поступать с центрального блока. Один этот факт делал новую клавиатуру несовместимой с PC и XT. Хотя и использовались одни и те же разъемы, клавиатура PC/XT не могла работать при ее подключении к AT, и наоборот - клавиатура AT не могла работать, будучи подключенной к PC или XT. Вместе с производством модернизированных AT IBM начала выпускать новый тип клавиатуры, названной IBM улучшенной клавиатурой. Но все остальные называют ее расширенной клавиатурой. Хотя эта клавиатура электрически полностью совместима со своей предшественницей (оставаясь несовместимой с PC и XT), расположение клавиш на ней было вновь изменено. Усовершенствование вылилось в увеличе иие числа клавиш. Их общее количество 101, что соответ ствует стандарту США. В международных моделях добавляется еще одна клавиша. Дополнительных ключей было несколько. Клавиши по управлению курсором были продублированы, и их полное множество было выделено в отдельную группу. Появились две новые функциональные клавиши — F11 и F12. Вся дюжина функциональных клавиш переместилас на самый 1. КЛАВИАТУРА Главным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. Клавиатура в том или ином виде, скорее всего, так и останется главным устройством ввода, даже несмотря на развитие технологий распознавания речи. 1.1. История клавиатур ПК Первым типом клавиатур стала клавиатура для первых IBM PC и PC XT. Эта разработка оставалась стандартом IBM до выпуска модели PC AT. Она имела 83 клавиши. Два ряда функциональных клавиш располагались вертикально, слева от главной алфавитно-цифровой клавиатуры. Клавиши управления курсора были совмещены с отдельными цифровыми клавишами. Клавиша ввода была маленькая. Не была предусмотрена никакая индикация положения клавиш заглавного регистра, блокировки служебной/цифровой клавиатуры и блокировки просмотра. Главная критика пришлась на долю расположения периферийных клавиш. Функциональная клавиатура, расположенная под левую руку, не соответствовала ключам по просмотру экранных страниц, как это было тогда принято. Недостаток индикаторов породил большое количество ошибок при вводе 11' 308 Информатика верхний ряд клавиатуры, слегка отделившись от алфавитно-цифровой зоны. Клавиша Caps Lock заняла старую позицию клавиши Ctrl. Используемое расположение функциональной клавиатуры предлагалось пользователями сразу же после появления первых AT, Такое их расположение соответствовало позициям ключей на экране. Однако сторонники подобной планировки клавиатуры вскоре убедились в том, что старый вариант является более удобным, особенно когда необходимо набрать комбинацию функциональных ключей с Ctrl или Alt. Раньше можно было это сделать одной рукой, сейчас необходимы две. Новое расположение ключей оказалось неудобным при работе. Более мелкая клавиша ввода в новой конструкции чаще пропускалась при быстрой работе. Вот и получалось, что новая клавиатура больше подходила для дилетантов, чем для профессиональных машинисток. А критиковали старую клавиатуру, скорее всего, профессионалы, хотя были и люди, которые просили расположить буквы в алфавитном порядке Клавиатура IBM PS/2 Модели IBM PS/2 использовали универсальную улучшенную клавиатуру IBM, или клавиатуру уменьшенных размеров, специально разработанную для крошечной модели. Единственное отличие улучшенных клавиатур PS/2 и XT/AT это разъем подключаемого кабеля. PS/2 использует простой миниатюрный DIN-разъем вместо стандартного DIN-разъема клавиатуры PC/XT/AT. Этот кабель легко может быть заменен для корректного подключения к вашей компьютерной системе. Клавиатура IBM-совместимых компьютеров Производители совместимых PC шли в ногу с IBM и адаптировали свою клавиатуру к расширяющимся стандартам. Некоторые производители, смутившись критики расположения клавиш на клавиатуре IBM, постарались внести свои изменения в это устройство. Одно существенное улучшение было произведено рядом производителей совместимых ком пыотеров: они установили в днище клавиатуры переключатель совместимости. Два положения этого переключателя позволяют выбрать электрические параметры соединения при подключении к PC/XT или AT. Следовательно, такая клавиатура может использоваться в двух типах систем. Раскладка кириллицы. Есть две раскладки кириллицы, одна из которых более удобна. Эргономичностъ клавиатуры. Так называемые эрги номичные клавиатуры существенно меньше уомляют пользо вателя, хотя занимают больше места и стоят. (эроже. Наличие подставки для рук. Подставь;

i снижает утомление и улучшает внешний вид. Группы дополнительных клавиш. Это мо ут быть интернетовские, мультимедийные и другие группы клавиш. Ускоряют работу, позволяя меньше переключаться на мышь и обратно. Расположение клавиш сна должно быть таким, чтобы слу чайно их не зацепить. Интерфейс. Связан с развитием системных плат. Если останавливаться на USB, то далее можно выбирать, будет ли клавиатура служить USB хабом. Другие параметры. В качестве пример? можно привести исполнение надписи, раскраску служебных клавиш, осязательные зацепки и др.

1.3. Механизм клавиш Существует три основных типа механизма клавиш: мем бранный, полумеханический и механический (с кликом или без). Этот параметр в значительной степени определяет цену модели. Мембранные клавиатуры обычно дниевле механических в несколько раз. Мембранные клавиатуры Название происходит оттого, что при нажатии клавиши замыкаются две мембраны. Возврат клавиши осуществляется резиновым куполом (с «шахтой» в центре). Для разделения мембран служит промежуточная пленка с отверстиями. Так как мембраны находятся на внутренних сторонах пленок, то конструкция хорошо защищена, например от пролитого кофе. В более защищенной реализации все выглядит как единый резиновый коврик с выступающими куполами, расположенными под клавишами. Плюсами мембранного типа клавиш являются защищен ность, низкий шум и низкая цена. Минус данного типа — недолговечность. Полумеханические клавиатуры В этих клавиатурах используются более долговечные и не протирающиеся металлические контакты. Все это размеща ется на печатной плате. Клавиша возвращается резиновым куполом. Механические клавиатуры В механических клавиатурах клавиша возвращается пружиной. Минусы такого механизма: отсутствие герметичности и высокая стоимость. Например, очистка от пролитого кофе займет немало времени. Правда, есть модели с защитой, но они еще дороже. Плюсом является долговечность и надежность, особенно когда контакты позолочены. Долговечность, то есть число нажатий, при котором обеспечивается надежный контакт, для мембранных клавиатур составляет 10—30 млн, у механических (полумеханических) -50 млн и даже 100 млн для позолоченных контактов. Однако для обычного пользователя 20 млн при обычнэй работе хватит на 10 лет и более. За это время сменится минимум 2 поколения клавиатур.

1.2. Как различаются клавиатуры Рассмотрим основные параметры современных клавиатур. Механизм клавиш. Определяет в первую очередь стоимость клавиатуры, а также тактильность (осязательное ощущение).. Для механических клавиатур возможен выбор с кликом или без. Клик означает четкое осязание нажатия клавиши (сопровождаемое звуком), что многим нравится. Тактильные параметры: жесткость клавиш и длина хода. Жесткая клавиатура не дает возможности быстро и легко набирать текст Слишком.мягкая, наоборот, наставит лишних символов при случайном легком касании. Форм-фактор определяющих клавиш (обе Shift,. Backspace и Enter). Когда эти клавиши имеют удобные форму и расположение, то работа облегчается.

Устройства ввода 309 1.4. Тактильные параметры К тактильным параметрам относятся жесткость клавиш и длина хода. Жесткость клавиш определяется силой нажатия на кла' вишу. Средней длиной хода клавиши считается 3.5 мм. Для тех, кто бегло набивает текст, предпочтительнее более короткий ход. Оба параметра определяются вкусом пользователя и осмысленно выбираются только после накопления личного опыта. В первый раз достаточно пробежаться по клавиатуре в магазине. Еще один тактильный параметр - клик. Клавиатуры бывают с кликом пли без. В буквальном переводе click — щелчок. Точный перевод — тактильный (т. с. осязательный) барьер, появляющийся на середине нажатия и со щелчком преодолеваемый (откуда название). Реализуется дугообразной тонкой пластиной под клавишей, которая «рывком» прогибается. Клик позволяет точно чувствовать, что клавиша нажата, и не пропускать буквы при быстром наборе. Клик нравится многим пользователям. Обычно клик встречается у механических клавиатур, так как мало изменяет их стоимость, но иногда встречается и у клавиатур других типов. Некоторые производители наносят только русскую раскладку, некоторые наносят обе, предоставляя пользователю выбор. У кириллицы встречается два цвета (буквы находятся в правом нижнем углу клавиш): красный (у большинства производителей) и темный. Во втором случае кириллица путается с латиницей даже тогда, когда последняя нанесена светлым двойным контуром.

1.7. Эргономичные клавиатуры В свое время компания Microsoft затратила почти два года па разработку клавиатуры нового типа, предназначенную для ОС Windows 95. Эта клавиатура была названа Natural Keyboard. В буквальном переводе — естественная клавиатура, в литературном - эргономичная. Впоследствии это название стало нарицательным. Отличительные черты Natural Keyboard: 1. Развернутые в стороны вертикальные ряды клавиш, относящиеся к зоне каждой руки. Пользователь избавлен от необходимости напряженно держать кисти рук параллельно друг другу. •, 2. Профиль алфавитной части клавиатуры представляет выпуклую дугу. Пользователь избавлен от необходимости напряженно держать кисти рук параллельно плоскости стола. 3. Есть подставка для отдыха рук. Недостатком таких клавиатур является их громоздкость. Natural Keyboard послужила примером для подражания. Часто производители называют свои клавиатуры.эргономичными, если есть хотя бы одно из трех новшеств оригинальной микрософтовской клавиатуры. В дальнейшем появились «разломанные» клавиатуры, позволяющие регулировать угол разворота двух половинок. Каждая половина имеет свои ножки, так что можно еще регулировать наклон в различных направлениях. Такую клавиатуру невозможно положить на колени. Подставка для рук Подставка для рук предназначена именно для отдыха рук, а не рабочего их положения: согласно правилам, кисти должны быть полусогнуты и нависать над клавишами. Для тех же, кто при работе опирается запястьями на стол, подставка будет существенным облегчением, особенно в случае высоких клавиатур. Подстазка также улучшает внешний вид, особенно когда выполнена в другом цвете. Подставки бывают отделяющиеся и «литые». Отделяющаяся подставка — более гибкое решение, позволяющее безболезненно отстегнуть ее в случае недостатка места на столе. Хорошо, когда подставка имеет крепление, позволя ющее некоторый поворот относительно линии крепления, чтобы при наклоне клавиатуры посредством ножек подставка не работала на излом. Подставка обеспечивает наилучшее положение рук, когда предплечья немного наклонены вниз.

1.5. Форм-фактор клавиш Форм-фактором клавиш клавиатуры называется форма и расположение клавиш. Различные клавиатуры имеют различные форм-факторы, которые определяются следующими клавишами: Backspace, Enter, левый и правый Shift. Backspace активно используется для забоя при редактировании текста, а также для возврата к предыдущей Web-странице в браузере. Enter — одна из наиболее часто нажимаемых клавиш. Например, используется для нажатия экранной кнопки ОК или как подтверждение ввода. Обе Shift используются для набора текстов, как переключатели регистра. Клавиша Enter может иметь следующие формы: прямую, L-образную и Г-образную (надо сделать зеркальное отражение букв L и Г относительно вертикали, чтобы получить истинную форму клавиши. Enter). L-образная форма является самой удобной, потому что по большой Enter можно попадать, не глядя на нее.

1.6. Раскладка кириллицы Раскладка (т. е. расположение букв на клавишах) кириллицы бывает двух типов: Windows (распознается по расположению буквы Е в левом верхнем углу) и машинописная (распознается по расположению буквы Е в правом нижнем углу). Машинописная раскладка, согласно названию, повторяет клавиши пишущей машинки. Windows-раскладка появилась в ОС Windows. По сравнению с машинописной в нее были внесены небольшие, но очень эффективные усовершенствования. Например, очень редко используемая буква Е была перенесена в далекий угол, а на ее место поместили клавишу с часто используемыми точкой и запятой. В машинописной раскладке они вынесены на верхний ряд и вводятся через верхний регистр. Странно то, что более совершенную раскладку разработала зарубежная компания.

1.8. Дополнительные клавиши Долгое время клавиатуры имели стандартные 101 клавишу и, казалось, навеки приобрели законченный вид Однако развитие ОС Windows повлияло на клавиатуры. Стали появляться целыми группами новые клавиши и кнопки (последние 310 Информатика имеют меньший размер и позволяют сэкономить место, когда их добавляется много). Заметим, что, помимо рассматриваемых ниже кнопок с определенным назначением, еще могут быть программируемые кнопки, функции которых задаются пользователем, Windows-клавиши Эта группа появилась первой (после выхода Windows 95). В группе три клавиши, которые размещаются между Alt и Ctrl. Windows Logo Key размещены по обе стороны, a Windows Application Key - только с одной. Таким образом, всего стало, 104 клавиши. Windows-клавиши вскоре стали стандартными, В названиях таких клавиатур указывают Win, Win95, 104 клавиши. Клавиши сна Windows 98 научилась управлять питанием компонент компьютера по расписанию или наступлению событий (нажатие клавиши, движение мыши), приостанавливать работу компьютера или посылать его в режим сна, а также будить (для этого системная плата должна поддерживать режим ACPI). Все это добавило группу из трех кнопок, так называемые клавиши сна: • Роюег off - выключить компьютер (а также включить его), Sleep • отправить в «спячку» (Standby), например, когда BUM надо на время отлучиться;

Wake Up - разбудить. Клавиатуры с такими клавишами называются Win98. На средней клавише иногда изображен месяц, на крайней справа — будильник. Наилучшее размещение таких клавиш - где-нибудь вдали от остальных, например над серыми клавишами, особенно если клавиши сна утоплены. Клавиши и кнопки для Интернета Бурное развитие Интернета привело к появлению соответствующих кнопок. Обычно они выполняют следующие функции: подключиться к Сети (через модем), выйти на заданный сайт (число таких кнопок может быть до двух десятков), доставить почту и т. д. Кнопки обычно располагают в самом верху, над функциональными клавишами. Мультимедийные кнопки Эти кнопки позволяют управлять мультимедийными проигрывателями, в том числе: увеличить и уменьшить громкость, выключить звук;

перейти на следующую/предыдущую дорожку;

- начать проигрывание;

сделать паузу;

остановить проигрывание;

• выдвинуть компакт-диск. Иногда таких кнопок меньше, чем перечисленных функций, и тогда кнопки про1раммируются на текущие функции. Клавиши Fn и Turbo На некоторых клавиатурах есть клавиша под названием Fn, которая добавляет функциональность, для чего используется в комбинации с другими клавишами. Размещена она обычно в-право.м верхнем углу. Клавиша Turbo служит для изменения скорости повторной посылки сигнала нажатия. Размещается она по-разному. Наихудший вариант — перед Shift, где она «путается под руками».

1.9. Интерфейс клавиатуры Клавиатуры бывают проводные и беспроводные (wireless, cordless и т. д.). Последние, как следует из названия, не требуют кабельного подключения (точнее, могу;

работать и так и так). Они используются редко, так как имеют очень высокую цену. Для работы им нужны батарейки, к тому же их размер больше из-за размещения в нем блока приемника. Говоря об интерфейсе, имеют в виду лсоводные клавиатуры. Используются следующие интерфейс..,: 1. AT, он же DIN. Используется для. 1стемных плат с питанием AT. Представляет собой толстый круглый разъем 5-контактный DIN. Чаще всего на таких клавиатурах пишут AT, реже DIN, а иногда вообще ничего не пашут (что и означает AT, так как PS/2 всегда пишется). 2. PS/2. Используется для системных тлат с питанием АТХ. Представляет собой тонкий круглый разъем — 6-контактный miniDIN. Такой же используется для PS/2 мыши, и, чтобы их не перепутать, в спецификации РС'99 для этих штекеров предусмотрена различная цветовая раскраска: фиолетовый — для клавиатуры и зеленый — для мыши. 3. USB. Может использоваться со всеми более-менее новыми системными платами, так как в последних есть USB порты и поддержка в BIOS. Разъем — плоской, прямоугольной формы. В настоящий момент интерфейсы AT и PS/2 одинаково представлены, т. е. одна и та же модель доступна с обоими интерфейсами. Так как порты AT и PS/2 полностью совместимы, то существуют переходники i оба направления, позволяющие подключать клавиатуру к порту другого типа. Следует выбирать не твердый короткий переходник, а с гибким кабелем. USB-интерфейс является более современным и предоставляет больше возможностей, тем более что согласно спецификации РС'2001 не должны поддерживаться порты, работающие через шину ISA: COM, LPT, PS/2. Всех их заменят USB. К тому же USB-норт обладает большей пропускной способностью, чем указанные порты старых типов, и г.озволяет цеплять шлейфом другие устройства, например подключить к клавиатуре мышь.

1.10. Компактность клавиатуры Клавиа1ура занимает много места на столг. Поэтому представляют интерес любые решения, уменьшающие размер клавиатуры, но не за счет удобства работы. Вторая проблема огромное расстояние, которое приходится преодолевать правой руке при движении к мыши и обратно. Например, цифровой блок нужен только для табличных расчетов и, возможно, для некоторых игр. Большинству же пользователей достаточно цифр в верхнем ряду клавиш. Поэтому для приближения мыши было бы естественно пожертвовать этим блоком. Однако это решение не является оптимальным, так как в Windows есть несколько комбинаций, использующих серые клавиши. Многие программы та:сже используют клавиши цифрового блока. Сейчас появились клавиатуры с подключающимся отдельным цифровым блоком, который можно отодвинуть, пока он не нужен. Такие бло:с i есть, но они и соответствующие расширяемые клавиатуры очень дороги.

Устройства ввода Для стандартных клавиатур небольшая компактность достигается либо узким окаймлением, либо уменьшением расстояния между рядами клавиш. Такое достижение компактности вполне приемлемо. Гораздо хуже, когда клавиши уменьшены или часть из них выброшена. С сенсорным экраном (Touchpad). На клавиатуре размещен небольшой экран. Мышиный курсор следует за пальцем при его перемещении по экрану. Экран может быть даже цифровым планшетом, но для точного перемещения курсора он несколько груб. Однако по сравнению с трекболом он меньше загрязняется.

1.11. Другие параметры клавиатур Число одновременно нажатых клавиш. К сожалению, число одновременно нажатых клавиш клавиатуры не указывается производителем. Более того, обычно это даже не число, а таблица, т. с. число символов в комбинации зависит от комбинации. Далее это все меняется от модели к модели даже у одного производителя. Никаких данных в Сети на эту тему не встречается. Исполнение зацепок Зля исходного положения пальцев. Зацепкой называется то, что наносится на клавиши/ и F. На эти клавиши возвращаются указательные пальцы в слепом методе. Поскольку пальцы возвращаются из разных мест, то нужно какое-то средство, чтобы распознать эти клавиши на ощупь. Есть разное исполнение зацепок: выступающее полоски, пупырышки, впадинки, канавки. На ощупь лучше всего полоски. Низкое излучение. Одним из требований на периферию является их низкое излучение. Это обеспечивает, во-первых, охрану здоровья. Во-вторых, например, радиоприемник не будет трещать и шипеть вблизи периферии. Должно быть соответствие американскому стандарту FCC, что отражается в документации, а также наносится на заднюю стенку клавиатуры. Практически все производители изготавливают только такие клавиатуры. Металлическое дно. Металлическое дно в первую очередь обеспечивает прочность и жесткость клавиатуры, а также уменьшает излучение. Особенно нужно для тех, кто любит держать клавиатуру на коленях. Темная окраска служебных клавиш. Такие клавиши могут быть или окрашены в более темный цвет, или не отличаться от алфавитных. В первом случае клавиатура выглядит немного наряднее (ведь при слепом методе раскраска безразлична). Выбор определяется вкусом пользователя. Исполнение надписей. Надпись символов может быть выполнена краской, а может быть выжжена лазером. В первом случае она совершенно гладкая, во втором — немного шершавая. Лазерная считается не стираемой. Практически долговечность краски также высока, хотя на дешевых клавиатурах при интенсивной работе надписи на некоторых клавишах стираются в течение нескольких месяцев.

2. МЫШЬ Мышью называется двухмерный аналоговый манипулятор, подключаемый к персональному компьютеру и снабженный одной, двумя или тремя кнопками на верхней крышке и, возможно, колесиком. История возникновения мыши связана с именем известного американского ученого Дага Энгельбарта и научно-исследовательской лабораторией XeroxPARC, которые проводили исследования по разработке новых интерфейсов взаимодействия человека с компьютером. Эти исследования проводились с конца 50-х годов прошлого столетия. Стремясь создать, возможно, первую в мире интерактивную систему для работы с текстами и изображениями, ученые пришли к выводу, что ни один из имевшихся к тому времени манипуляторов (световое перо, джойстик и др.) не соответствует их требованиям. Чтобы выбрать идеальный вариант, был выполнен анализ возможностей манипуляторов разных типов (в том числе управляемых стопой или коленом) и построена таблица свойств наподобие Периодической системы элементов. Уже на основе этой таблицы аналитически были выведены необходимые параметры еще не существовавшего к тому времени устройства. Оно и стало мышью. Устройство позволяло пользователю выбирать функции меню, связывая его перемещение с перебором функций на экране. Одна или несколько кнопок, расположенных сверху этого устройства, позволяли пользователю указать компьютеру свой выбор. Устройство было довольно миниатюрным и легко могло поместиться под ладонью с расположением кнопок под пальцами. Подключение производится специальным кабелем, который придает устройству сходство с мышью с длинным хвостом. А процесс перемещения мыши и соответствующего перебора функций меню получил термин «проводка мыши». Мыши различаются по трем характеристикам: числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с центральным блоком. Частично работы по созданию мыши спонсировались Национальным космическим агентством (NASA). По его заказу были проведены сравнительные испытания различных устройств, и хотя мышь продемонстрировала абсолютное превосходство, но — такова ирония судьбы — в силу своей ведомственной специфики NASA потеряло к этому манипулятору интерес: ведь он не мог работать в невесомости. Однако мышь оказалась востребованной на земле. Манипулятор «мышь» — как правило, самый дешевый из компонентов компьютера, поэтому и отношение к нему соответствующее, очень часто почти безразличное («лишь бы была»), В то же время очевидно, что мышь — крайне важное устройство в составе ПК, поскольку вместе с клавиатурой постоянно используется для ввода информации и управления ею внутри ПК. Следовательно, удобство мыши, ее соответствие задачам пользователя имеет большое значение.

1.12, Комбинированные клавиатуры Встречаются также различные комбинированные клавиатуры. Мультимедийная. В клавиатуру встраивается звуковой динамик. Качество звука при этом невысокое. С трекболом. Это устройство призвано заменить мышь. Шарик расположен правее основного блока. Такая клавиатура является идеальной с точки зрения эргономики, исключая длинные движения правой руки за мышью. Кроме того, становится ненужной мышь. Недостатками являются более быстрое загрязнение шарика по сравнению с мышью и меньшее удобство позиционирования мышиного курсора.

312 Информатика 2.1. Кнопки мыши Первоначально в устройстве была одна кнопка. Перебор функций определяется перемещением мыши, но выбор функции происходит только при помощи кнопки, что позволяет избежать случайного запуска задачи при переборе функций меню. С помощью одной кнопки можно реализовать только минимальные возможности устройства. Вся работа компьютера D этом случае заключается в определении положения кнопки (.нажата она или нет). Тем не менее хорошо составленное меню полностью позволяет реализовать управление компьютером. Однако две кнопки увеличивают гибкость системы. На пример, одна кнопка может использоваться для запуска функции, а вторая для се отмены. В графических системах одна может включать световой карандаш, а вторая - выключать его. Три кнопки еще более увеличивают гибкость программирования. Но, с другой стороны, увеличение кнопок увеличивает сходство устройства с клавиатурой, возвращая ему недостатки последней. Практически три кнопки являются пределом, потому количество пальцев, свободных для нажимания кнопок, ограничивается указательным, средним и безымянным. Большой и мизинец используются для перемещения мыши и удержания ее в ладони. Большинство моделей снабжаются двумя или даже одной кнопкой. Самые популярные —двухкнопочные мыши. Но это не означает, что вы должны отказываться от трехкнопочных устройств. Они могут делать то же самое, что и двухкнопочные мыши, и даже больше их. Но для большинства приложений вполне достаточно двух кнопок. Несколько лет назад появились мыши с дополнительными устройствами для скроллинга (скроллинг - это прокрутка вверх, вниз, влево или вправо большого изображения, например текста (или WEB-страницы), не умещающегося целиком на экране), Причем мыши со скроллингом оказались действительно очень удобны при работе с большими текстами, таблицами, картинками. Приспособления для быстрого скроллинга обычно располагаются между двумя большими основными кнопками мыши и делятся на три типа: резиновое колесико (вращается дискретными «шагами»), небольшой рычажок (двигается вперед или назад, задавая соответствующее направление скроллинга) и так называемая кнопка-качелька (нажатие на ее передний конец задает скроллинг вверх, нажатие на задний конец —вниз) Кроме того, эти устройства чаще всего дополняются еще одной кнопкой (она располагается под колесиком (рычажком) либо на боковой поверхности корпуса мыши;

, которая по умолчанию включает в Windowsприложениях такой режим скроллинга, при котором направление прокрутки задается перемещением всей мыши (в этом режиме вышеупомянутые средства быстрого скроллинга не используются) Но эта кнопка может использоваться и для других целей В настоящее время все чаще встречаются мыши и с двумя колесиками, каждое из них «заведует» скроллингом по одной из осей. Некоторые мыши снабжаются дополнительной кнопкой сбоку корпуса под большим пальцем. Эту кнопку можно перепрограммировать для выполнения различных действий 2.2. Механическая мышь Первые мыши имели механическую конструкцию. В ней использовался маленький шар, который выступал через нижнюю поверхность устройства и вращался по м зре его перемещения по поверхности. Переключатели внутри мыши определяли перемещение и направление движения пира. Хотя шар может вращаться в любом наг равлении, определяются только четыре направления. Это ассоциируется с двумя направлениями в двухкоординатной системе. Перемещение в каждом из четырех направлений измеряется в сотых долях дюйма. После того как шар пройдет это дискретное расстояние, формируется специальный сигнал для центрального блока. Механическая мышь может работать практически на любой поверхности. Вы можете вращать шар даже пальцами (хотя в этом случае возникнут проблемы с нажатием кнопок). Однако гораздо лучше использовать специальную подложку (коврик), чтобы минимизировать или исключить проскальзывание шарика по гладкой поверхности стола. При этэм сам коврик должен достаточно хорошо прилипать к столу К минусам механических мышей можно оглести тот факт, что для их работы требуется пространство (обычно места на рабочих столах всегда не хватает). А кроме того, механические части часто ломаются. Мыши имеют тендс i цию к собиранию грязи, что приводит к уменьшению надезн ости их функционирования. Поэтому это устройство необходимо периодически чистить, хотя оно как будто работает на чистой поверхности стола. Дешевизна и простота механических мыней сделала их самыми распространенными устройствами.

2.3. Оптическая мышь Альтернативой механической мыши является оптическая мышь. В ее устройстве вместо крутящегося шарика используется луч света, сканирующий координат;

iyro сетку, нанесенную на специальную подложку. С помощью такого механизма и определяется движение. Отсутствие движущихся частей в таком устройстве повышает его надежнесть. В оптических мышах используются две пары светодиодов и фотодетекторов, устанавливаемых на задней стенке. Одна пара ориентирована под прямым углом по отнешению к другой. Подложка покрыта перекрывающимся мнежеством желтых и голубых координатных сеток. Каждая пара светодиодов и фотодетекторов определяет движение в обоих направлениях при прохождении через соответствующие риски сетки. Специальное покрытие нижней стенки мыши облегчает скольжение по покрытой пластиком подложке. Большим недостатком оптической мыши является необходимость использовать специальную подложку. С одной стороны, вы можете положить ее в любое место, и устройство будет работать. Но, с другой стороны, такая подложка легко загрязняется и устройство может работать некорректно. Да и само пластиковое покрытие легко повреждается. Хотя в пор мальных условиях современных офисов оптические мыши работают долго и надежно. Однако несколько лет назад Microsoft выпустила оптическую мышь intelliMouse Explorer, которая не нуждается и специальном коврике и вообще может работать почти на любой поверхности (лишь бы она не была абсолютно гладкой и отражающей). Она оснащена сложным оптическим датчиком, Устройства ввода который как бы фотографирует поверхность иод манипулятором. ческое тело является хорошим проводником, то при прибли жении руки к поверхности панели происходит изменение злек трическогополя, а следовательно, емкости этих конденсато роз. Измеряя изменение емкости каждого конденсатора is ест ке, можно точно определить координаты пальца на поверхности панели. Более того, измеряя величину емкости, можно также приблизительно определить давление, оказываемое па панель. Это ВОЗМОЖЕЮ благодаря тому, что чем большее давление прилагается к поверхности или чем болы-ice количество пальцев находится вблизи поверхности, тем полнее емкость. Таким образом, Тоис-hPad может вычислить моменты прнблн жепия, нажатия, движения и удаления пальца от поверхности панели. Обычно TouchPad поддерживает стандарт «mouse» и cod ственные, специфические, расширенные протоколы. Поддержка «mouse» означает, что, подключив к компьютеру Touch Pad, вы сразу можете использовать ее как обычную мышку, без инсталляции ее собственного драйвера. После этого вы установите драйвер и получаете целый набор дополнительных возможностей. Например, некоторые области TouchPad можно запрограммировать под определенные действия. Дальнейшим развитием TouchPad является Touch\Vri;

.t:r панель TouchPad с повышенной чувствительностью, одпнаки во хорошо работающая как с пальцем, так и со специальной ручкой и даже с ногтем. Эта панель позволяет вводить данные призывным для человека образом— записывая их ручкой. Кроме того, ее можно использовать для создания графических изображений или для подписывания документов. Для желаюших писать иероглифами существуют даже специальные программы, которые позволяют вводить иероглифы, непосредственно рисуя их на панели. Причем программа по мерс ввода предлагает готовые варианты иероглифов 4. ТРЕКБОЛ Трекбол - это «мыпжа наоборот» Само устройство, и отличие от мышки, всегда остается неподвижным, а упраилс пие перемещением курсора осуществляется вращением шари кз, который находится в верхней части трекбола. При этом, вращая шарик пальцами, вы получаете лучший, нежели у мыш КИ, контроль над его вращением и, как следствие, более точное позиционирование курсора. Этому способствует и то, что, в отличие от крохотного шарика мыши, шарик трекбола, как правило, имеет значительно больший размер и меньший (относительно размера) вес Помимо шарика трекболы имеют по крайней мере две кноп ки (как любая двухкноночная мышь), а вот оснащение их коле елками для прокрутки, дополнительными кнопками и т. и. зависит исключительно от производителя. Таким образом, область применения трекболов - работа с графическими пакетами, пакетами для автоматизированного проектирования и им по лобными, т е. такими приложениями, в которых наиболее ос тро ощущается необходимость плавного перемещения и точ ного позиционирования курсора. Слежение за шариком в трекбола* осуществляется так же, как и в мышках: движение шарика счигывается двумя валиками (,по одному для каждой из координатных осей;

, ври щенис которых ечнтывастся посредством оптонар (СПутодиод и фотоэлемент). Однако поскольку шарик находится сверху вся механика в гораздо большей степени подвержена након ленига грязи, чем в мышке Для решения Э О проблемы пени ТЙ 2.4. Подключение мыши к компьютеру Мыши бывают проводные (их подавляющее большинство) и беспроводные. Первые соединяются с ПК при помощи кабеля, а вторые провода не имеют и передают информацию по радиоволнам на специальный приемник, который подключается кабелем к «мышиному» разъему ПК. Теоретически беспроводное мыши, конечно, более удобны: отсутствие кабеля даст полную свободу перемещения. Но есть у Таких мышей и два характерных недостатка: высокая цена и необходимость периодической замены батареек. К тому же на. практике при правильном размещении кабеля и с обычной мышью никаких существенных неудобств в работе не возникает. Исторически сложилось так, что мыши могут подключаться к разным разъемам компьютера. Первые мыши соединялись с самым иизкоскоростным интерфейсом компьютера — последовательным портом, который также называют СОМпортом (от английского слова Communication, т е. «связь»). Затем во второй половине 80-х годов XX века компания IBM выпустила серию ПК под названием PS/2 со специальным маленьким круглым разъемом для мыши, который впоследствии и стали называть PS/2. К слову, портом PS/2 впервые оснащались не только машины PS/2, но и PS/1. В последние два года получил большое распространение еще один тип порта — USB (универсальная последовательная шина), который гораздо быстрее и удобнее СОМ-порта. Кроме того, порт USB позволяет подключать и отключать мышь во время работы без перезагрузки компьютера. На одной из выставок был показан компьютер, к которому через порты USB было подключено более 200 мыщей И каждая управляла своим указателем [fa экране. Сейчас можно встретить мыши с тремя видами разъемов;

СОМ (девятиконтактный, трапециевидный, самый большой Из трех), PS/2 (маленький, круглый, пятиконтактный) и USB (четырехкоитактный, маленький, плоский, прямоугольный). И последнее время устройства с СОМ-разъемом встречаются Rre реже, а с USB осе чаще.

3. TOUCHPAD Что представляет собой TouchPad (тач-пзд)? На русский язык это слово можно перевести как «сенсорная панель». TouchPad представляет собой панель, обычно прямо-угольной формы, чувствительную к нажатию пальцев или ладони. Нажав пальцем на TouchPad « передвигая его по ее поверхности, пользователь может маневрировать курсором так же, как и при использовании мышки. Для выбора какого-то пункта меню можно нажать на кнопку, а можно непосредственно на плоскость TuuchPad. TouchPad играет такую же роль, как и мышка, но является более компактным, не требующим пространственного перемещения устройством ьвода и идеально подходит для портативных компьютеров. К тому же она обладает расширенными функциональными возможностями Физически TouchPad представляет собой сетку из металлических проводников, разделенных тонкой изолирующей прокладкой из лавсановой пленки, т. с. получается набор большого количества маленьких конденсаторов Так как челове 314 Информатика торые фирмы предложили новую технологию оптического слежения. Суть ее JJ ТОМ, ЧТО слежение за шариком осуществляется только при помощи света. Отсутствие какой-либо мсланики исключает возможность ее загрязнения и, соответственно, влияния на точность перемещения курсора. 5. ДЖОЙСТИК Джойстик — устройство ивода информации, выполненное в виде рукоятки управления И напоминающее по форме переключатель скоростей автомобиля или штурвал самолета. В основном джойстик используется для компьютерных игр. Он позволяет пользователю испытать новые ощущения, а также предохранить клавиатуру от преждевременного разрушения во время воздушных сражений с самолетами противника. Джойстик подключается к компьютеру через специальный игровой порт. Джойстики бывают аналоговыми и цифровым!!. Аналоговый джойстик посылает в игровой порт аналоговый сигнал — некий переменный электрический сигнал определенного напряжения и силы тока. Сигнал обрабатывается контроллером игрового порта и процессором, а дальше, уже в цифровом виде, используется программными интерфейсами. Аналоговые джойстики построены на основе потенциометров. Цифровые джойстики подают на компьютер уже цифровой сигнал, который был сгенерирован самим джойстиком. При этом такие джойстики чаще всего тоже используют потенциометры, просто их аналоговый сигнал оцифровывается ни утри устройства. Преимуществом такого решения является то, что аналоговый сигнал превращается в цифровой дп того, как он попал в игровой порт, который находился во внутреннем пространстве компьютера, где много электронных шумов. Недостатком такого решения является зачастую возникающая несовместимость игр и нестандартных игровых портов, тнк как передача цифровых данных через игровой порт иг стандартизирована, и каждый производитель делает DTO СВОИМ способом. Существуют также оптические джойстики. В оптическом джойстике вместо потенциометров используются оптические сенсоры, похожие на тс, которые применяются в мышках. Естественно, сигнал на компьютер подается в цифровом виде, отсюда следуют те же преимущества и Недостатки, что и у цифровых джойстиков. Однако оптические системы считывания ис подвержены механическому износу, что является известной проблемой потенциометров, 6, ДРУГИЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА Существует еще множество устройств для виода сщфорМаши в компьютер. Это и устройства исключительно для любителей компьютерных игр (различные рули, падали, геймпады), и устройства для компьютерных художников (планшеты, световое перо) и многие другие. Среди них чувствительные к нажатию экраны, микрофоны для ивпда а компьютер звуковой информации (например, для управления сслосом), сканеры для ввода информации с.бумажных носителей и даже уникальные устройства для передвижения указателя с помощью взгляда.

ПРИНТЕРЫ План 1. Виды принтеров. 1.1. Матричный (игольчатый) принтер. 1.2. Струйный принтер. 1.3. Лазерный принтер. 1.4. Термический принтер. 1.5. Ромашковый принтер. Персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. Однако ЖИЗНЬ компьютера была бы неполноценной без такого простого с виду устройства, как принтерПринтер необходим для изготовления бумажных копий документов, подготовленных на компьютере. На заре вычислительной техники принтеры использовались как основное устройство вывода информации (мониторы в то время были еше несовершенны и мало распространены). Сейчас принтер можно увидеть в каждом офисе, у многих домашних пользователей имеется струйный принтер для печати фотографий и открыток, в кассах И банках на матричных принтерах печатаются билеты и гтлеггжньи' доку менты и т. д. 1. ВИДЫ ПРИНТЕРОВ Принтеры можно классифицировать по НЕСКОЛЬКИМ исновным позициям: принципу работы печатающего механизма, максимальному формату листа бумаги, использованию цветной печати, наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript и другим. По принципу печати различаются матричные, струнные и лазерные (страничные) принтеры. Существует ряд Принтеры других технологий печати (например сублимационная, печать за счет термопереноса), которые применяются гораздо реже. Лазерная и светодиодная технологии (и последнем случае вместо лазера и отклоняющего лазерный луч зеркала используется линейка светодиодов) во многих случаях, с точки зрении конечного пользователя, неразличимы. Параметр, определяющий качество печати лазерных принтеров, — разрешение. Наиболее распространены модели формата A3 и Legal (т. е. рассчитанные на лист бумаги чуть больший, чем А4). Модели, работающие с бумагой формата A3, стоят несколько дороже. Соотношение числа продаж у «узких» и -широких» принтеров постепенно изменяется в сторону первых. Большая часть моделей принтеров фермата A3 использует матричный или струйный принцип печати. По гамме воспроизводимых цветов принтеры делятся на черно-белые, черпо-белые с опцией цветной печати (такие модели есть среди матричных и струнных) и цветные. Для цветных принтеров в рамках одного типа (струйных) качество печати очень существенно меняется от модели к модели. В результате и позиционируются они на рынке по-разному. Принтеры с опцией цветной печати, как правило, плохо воспроизводят страницы, на которых цветная графика соседствует с черным фоном. Последний получается путем смешения чернил нескольких основных цветов В итоге черный цвет оказывается недостаточно насыщенным, а стоимость печати такой страницы — весьма высокой. Для качественного воспроизведения иллюстраций, хранящихся в векторных форматах, важно наличие встроенного интерпретатора языка PostScript. Формально модели, поддерживающие язык PostScript, приблизительно на 25% дороже аналогичных, не включающих эту опции. Однако, чтобы на практике воспользоваться преимуществами языка PostScript, приходится приобретать дополнительную память и разница в цене может оказаться весьма существенной. Наличие PostScript необходимо для допечатной подготовки книг, газет, рекламной продукции. Но скорости печати можно выделить четыре группы: матричные принтеры без автоподачи;

принтеры, предназначенные для индивидуального применения и обеспечивающие скорость печати до 8 стр./мин;

принтеры, обслуживающие рабочие группы со скоростью печати до 20 стр./мин;

мощные сетевые принтеры с производительностью белее 20 стр./мин. Производительность принтера - существенный фактор для организаций, где одним принтером пользуются сразу несколько человек, и практически не влияющий на потребительские предпочтения показатель, если речь заходит об индивидуальной эксплуатации печатающего устройства Скорость при цветной печати, как правило, значительно Р, чем при печати одним черным цветом. Существует четыре вида матричных принтеров;

9-, 18- и 24-игольчатые принтеры и строчный принтер. При выборе принтера всегда исходят из задач, которые будут перед ним поставлены. Если необходимо целый день без перерыва печатать различные формуляры, то альтернативы игольчатому принтеру в настоящий момент нет Вообще игольчатый принтер является более универсальным принтером при работе с бумагой, чем лазерный пли струйный, для которых, как правило, отсутствует возможность использования бумаги В рулоне. К параметру «скорость печати» надо относиться осторожно. Изготовители всегда указывают теоретическую скорость печати, т. е. максимально возможную скорость чернового (Draft) режима, при этом качество печати tie играет роли. LQ-печать для игольчатых принтеров длится, конечно же, дольше. Еще дольше приходится ожидать печати графики, потому что при этом набор знаков не читается из внутренней памяти (ROM) принтера, а каждая печатаемая точка должна рассчитываться, Игольчатые принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), который принимает данные ит PC. Объем памяти недорогих игольчатых принтеров составляет т 4 до 64 Кбайт. Хотя существуют модели, имеющие и больший объем памяти. Матричный принтер является механическим устройством, а работа механических узлов всегда сопровождается шумом.

1.2. Струйный принтер История развития струйной печати насчитывает не сколько десятилетий. Генеральная идея в общем оставалась все время неизменной -- нанесение па бумагу пли другой материал жидкого красителя. Разнообразие предлагаемых способов было поистине неисчерпаемым. В итоге сформировались четыре самостоятельных направления в развитии струйной печати, каждое обладало как достоинствами, так и недостатками. Наиболее ранней технологией, сделавшей струйную пе чать доступной и относительно дешевой, была технология «Су хих чернил» («dry ink jet*-). Под воздействием высокой температуры частицы твердого красителя (чаще всего это графит) расплавлялись и под давлением наносились на бумагу Этот метод до сих пор применяется и калькуляторах и некоторых типах принтеров. В настоящее время существует разновидность этого метода, получившая название «сублимационная печать». Другая разновидность струнной печати— г:спарк» гех нология - в целом аналогична предыдущее!, но используются жидкие чернила. В настоящее время основными технологиями струйной печати являются пьезоэлектрическая и «пузырьковая». Первая из них, как следует из названия, использует явле ние пьезоэлектричества для нанесения чернил па бумагу (плен ку). Это позволяет очень точно позиционировать частицы красителя, однако требует сложного и дорогого устройства печати (картриджа). «Пузырьковая» технология заключается в нанесении кра сителя Путем выталкивания частиц чернил из емкости при помощи пузырька газа, образующегося внутри картриджа в рс зультате резкого чокаяьмого повышения температуры и дав ления. Именно появление и промышленная реализация «пузырьковой» технологии струйной печати стали причиной 1.1. Матричный (игольчатый) принтер Игольчатый принтер (Dot-Matrix-Printer) долгое время являлся стандартным устройством вывода для PC. В то нреМЯ, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена л. зерных была достаточно высока, игольчатые Принтеры повсеместно использовались. Они еще часто применяются и сегодня. Достоинства этих принтеров определяются, ц первую очередь, скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности работать с любой бумаmri, л также низкой стоимостью печати.

всплеска спроса на струйные принтеры вначале одноцветные, а впоследствии практически всегда полихромные. Однако окончательный выбор сделан в пользу «пуаыръкешой* струйном печати (bubble ink jet printing). Эту же т т ю л о гиго используют Hewlett Packard, Canon, Epson и ряд других производителей. Выбор в пользу именно этой технологии вполне объясним даже с точки зрения «шепродиипутого» пользователя. Технология bubble ink jet позволяет реализовать печатающий узел устройства Li пиле дешевого съемного картриджа, она достаточна толерантна к качеству используемых чернил (хотя, разумеется, всегда предпочтительнее использовать фирменные чернила либо чернила, рекомендованные производителен картриджа). И L'jaBiror ~ «пузырьковая* технология обладает свойством, которое в мире аппаратного обеспечения именуется масштабируемостью. Иными словами, увеличение истинного разрешения печати, скажем, вдвое, для технолотнг. bubble ink jet егть проблема технологическая, по м ? принципиальная. < Качество струйной печати зависит от трех основных факторов: качества печатающего узла (разрешение), качества чернил (передача полутонов и цвета), типа используемого носителя (непосредственно связан с предыдущим фактором — насколько хорошо данные чернила сочетаются с данным типом бумаги или пленки). Несомненно, первый из указанных факторов окаэывает наибольшее влияние на качество печати в целом. Однако он же высыпает наибольшие технологические;

трудности при реализации и оказывает решающее воздействие на конечную стоимость изделия (не в меньшую сторону, к сожалению). При атом удачный подбор чернил, эмуляции высокого разрешения и конструкция картриджа, сводящая к минимуму эффект «расплывацияе чернил на бумаге, позволяют достичь результатов, незначительно отличающихся от тех, которые получаются при использовании более дорогого принтера с высоким истинным разрешением. В настоящее время по всем мире струйные печатающие устройства вышли па первое место по объемам продаж. Принтеры практически бесшумны, с легкостью осуществляют цветную Печать. Полученные с помощью струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением фотографического качества. Ксерографическяй процесс был изобретен американским инженером Честером Карлсоном в 1933 г. В ноябре 1940 г. он получил патент на свое изобретение. Б 1Э47 г американская компания «Халоид Компании купила данное изобретение для разработки первого копировального аппарат;

., который и был произведен в 1950 г. Впоследствии эта компания несколько раз преобразовывалась, и в настоящее время мы знаем се под названием Xerox. Б основе электростатической фотографин лежит способность некоторых полупроводников уменьшат*» свое удельное сопротивление под действием света. Такие пэлупроводники называются фотопроводниками и используются для изготовлении фоторецепторов. Фоторецепторы обычно наносятся на алюминиевый полы;

] цилиндр. В качестве фоторецептора служат либо селен и его соединения, либо органические соединен 1Я (подложка). Органический фоторецептор двухслойный. ГГорвцй слой слой, в котором осуществляется ucpeiroc ззряда, под ним — слои, и котором генерируется заряд. Под HHVH идет топкий слой оксидной пленки, предотвращающий у геканйе заряда в подложку. Подложка — последний алюминиевый слой. Селеновый фоторецептор СОСТОИТ ИЗ «лоаушечного слоя», представляющего собой естественную оксидную пленку. Этот слой уменьшает скорость темповой утечКИ заряда. За ним идет фотопроводяпдий слой, алюминиевая оксидная пленка и подложка. Существует два вида фсторецепторов: ленточные к цилиндрические. Первые обычно используются в аппаратах с очень вьгеикой скоростью, поскольку позволяют обеспечивать более высокую скорость экспонирования. Зарядкз фоторецептора — это процесс н, несения равномерного заряда определенной величины на с:рерхность фо торецептора. Зарядка производится коротроном. Существует несколько их видов, которые мы рассмотрим шже. Для зарядки на ксротроц подается высоки потенциал с помощью высоковольтного блока. Между коро троном и фоторецептором образуется разность потенциален в несколько киловольт, что приводит к ударной ионизации воздуха (коронный разряд), и ноны накапливаются па поверхности фоторецептора. Часть электронов с заземленной подложки стекает на землю, при этом с материале подложки, вблизи границы с фотопроаодпиком, возникает избыточный заряд, противоположный заряду на поверхности фоторецептора. Экран коротрона заземляют, чтобы разность потенциалов между фоторецептором и коронной проволокой не уменьшались, поскольку эта разность должна превышать пороговое напряжение короны (напряженке, ниже которого пе возникает коронный разряд). Обычный коротрон представляет собой тонкую проволоку из устойчивого к окислению материала натянутую на металлическом экране. При загрязнении или окислении про волоки происходит ухудшение качества копии При загрязнении экрана возможно проскакивание искры между экраном и коротроном, что приводит к необратимому выгоранию фото рецептора. Скоротрон - зарядное устройство, позволяющее полу чить более равномерный заряд поверхности фоторецептора В нем, кроме проволоки, используется сстка;

на которую также подается напряжение. Дикоротрон позволяет еще более точно эегулироватт. величину заряда. Он состоит из двух активных элементов;

к про но да и экрана. На кпронод подается прргмрннос напря 1.3. Лазерный принтер В отличие от струйных лазерные принтеры позволяют достигнуть более высокого качества печати. К сожалению, цветные лазерные принтеры пока еще дороги. Однако радует то. что качество получаемого с их помощью изображения приближается к фотографическому, а цены имеют тенденцию к снижению. Уже сейчас можно приобрести цветной лазерный принтер всего за несколько тысяч долларов. Таким образом, дли получения высококачественной черно-белой распечатки следует отдавать предпочтение лазерному принтеру. Если вы желаете получить цветное изображение, то в большинстве случаев можете быть удовлетворены цветным струйным принтером. Принцип работы В основе работы лазерного принтера лежит процесс сухой ксерографн:! (лат. xeros — сухой и graphos — писать), базирующийся па электростатической фотографии.

Принтеры жение порядка 5—6 кВ, а на экран — постоянно!;

1—3 кЗ. При этом положительные ионы перемещаются от коронода к экрану, а отрицательные — к фоторецептору. Каротроп служит источником характерного запаха озона, исходящего от лазерного принтера во время работы. Следует отмстить, что при использовании хороших фильтров и их своевременной замене запах не ощущается, В настоящее время фирмы-производители переходит на безозоновую технологию. После зарядки на фоторецептор подается изображение. Источником света здесь служит лазер, уменьшающий потенциал в определенных участках фоторецентора. При этом фоновые участки фоторецептора остаются заряженными. Тонер заряжается противоположным зарядом. При контакте тонер притягивается подложкой в участки с низким потенциалом, пробитые лазером. Лазерная засветка осуществляется так: лазерная пушка светит на зеркало, которое вращается с высокой скоростью. Отраженный луч через систему зеркал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркала выбивает заряды по всей длине барабана. Затем происходит поворот барабана на один шаг (этот шаг измеряется в долях дюйма;

именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчивается новая линия. В некоторых принтерах, кроме поворота барабана, используется поворот зеркала по вертикали, позволяющий на одном шаге поворота барабана вычертить два ряда тпчек. Скорость вращения зеркала очень высока. Она составляет порядка 7 — 15 тыс. об./мия. Для того чтобы увеличить скорость печати не увеличивая скорость вращения зеркала, его выполняют в виде многогранной призмы. Существуют еще дополнительные зеркала, призмы и'световоды, отвечающие за фокусировку и изменение направления луча. Б светодиодных принтерах вместо лазера работает светодиодная панель. Теоретически светодиодная технология более надежна, поскольку является более простой. Кроме того, принтеры со светодиодной панелью более компактны. Светодиодные принтеры дешевле лазерных, но лазерные работают быстрее. Процесс формирования изображения на фоторецепторе тонером называется проявлением. Тонер представляет собой мелкодисперсный порошок, частицы которого состоят из полимера или резины и красящего вещества (для черного тонера обычно используется сажа). Нозможны два варианта проявления: двухкомпонентное и однокомцонентное. Двухкомшжентпый используется только в случае отрицательной зарядки фоторецептора. Тонер из бункера через специальное дозирующее устройство подастся в бункер с носителем. Носитель (девелопер) представляет собой частицы магнитного материала, покрытого полимером. Прилипание тонера к носителю происходит за счет трибоэлектриаации (электризации трением). Б процессе трения частицы тонера и носителя приобретают различные заряды и тонер равномерно покрывает носитель. Носитель в спою очередь прилипает к магнитному валу, который представляетсобой полый нал с постоянными магнитами внутри. Вал, покрытый носителем с тонером, входит в непосредственный контакт с фоторецептором, в результате чего частицы тонера, имеющие заряд, противоположный заряду фоторецептпра. притягиваются к его заряженным участкам, Чис1 Й носитель с остатками тонера гшовь попадает в бункер. Ы Носитель вновь смешивается с тонером и попадает на магнитный вал. Сам носитель не расходуется в процессе проявки. Однако в результате трения носитель теряет полимерный слой, что приводит к его неспособности притягивать тонер. Кроме того, такой носитель может вызывать механическое повреждение фоторсцептора. Для того чтобы тонер не переносился на слабоэаряженные участки фоторецеатора, на магнитный вал подается папряжение смещения порядка 100—500 В, знак которого совпадает со знаком заряда на фоторецепторе. За счет этого сила притяжения тонера к валу увеличивается и тонер не переносится на слабозаряженные участки. Регулируя величину напряжения смещения, можно регулировать насыщенность копии, например для создания хорошей копии с плохого оригинала. Современные аппараты обычно сами достаточно хорошо регулируют качество копии, практически не требуя вмешательства оператора. Однокомпопентное проявление, как правило, используется в аппаратах малого класса и лазерных принтерах. В этом случае требуется тонер другого состава. Естественно, такой тонер стоит дороже. Однокомпонентное проявление не предусматривает наличия носителя. В этом случае тонер изготавливается из смеси частиц магнитного материала, полимера и красителя. Из бункера тонер попадает на магнитный вал. Над валом, на выходе из бункера, располагается заряжающее лезвие (ракель), выполняющее две функции: регулирует количество тонера на валу и заряжает частицы тонера. Трение частиц тонера о лезвие приводит к зарядке тонера знаком, противоположным знаку заряда фоторецептора. Перенос тонера с вала на фоторецептор осуществляется с помощью напряжения смещения, прикладываемого к магнитному валу. В данном случае напряжение смещения представляет собой переменное напряжение с постоянной составляющей, которая по знаку соответствует знаку заряда фоторецептора. Во время периода со знаком, противоположным знаку заряда фоторецептора, тонер переносится на фоторецептор, а во время периода со знаком, соответствующим знаку заряда фоторецептора, тонер с фоновых участков возвращается на магнитный вал. Регулировка качества копий происхо дит за счет изменения постоянной составляющей. Следует заметить, что в двухкомпонентной системе проявления гораздо сложнее достичь равномерной заливки черным цветом. Это1 связано с тем, что носитель не успевает принять достаточно тонера. Эта проблема решается использованием двух или трех валов, вращающихся в разные стороны. Однако такая конструкция увеличивает стоимость аппарата. Процесс переноса - процесс, при котором тонер перепо сится на бумагу. Бумага проходит между коротроном переноса и фоторс цептором, па котором находится тешерный рисунок. Корот рон переноса сообщает бумаге заряд, соответствующий заря лу фоторецептора. В подложке фоторецептора существует заряд, по знаку противоположный заряду бумаги. За счет это го бумага притягивается к фоторецептору Для того чтобы тонер переносился "на бумагу, сила при тяжепия между бумагой и тонером должна быть больше, чем сила притяжения между тонером и фоторецептором. Не весь тонер переносится па бумагу, поэтому его остатки удаляются в процессе очистки фоторецептора. Для улучшения качества изображения и уменьшения par хода юнера о некоторых аппаратах осуществляется предва 318 Информатика рительяый перенос, в протесте которого ослабляется заряд фоторспептора. Для этого либо фоторецептор предварительно осврщзегся, либо па коротрол переноса подается переменное напряжение. Отделение бумаги от фоторецеитара осуществляется как механическим, так и электрическим способом. В первом случае используются либо пальцы отделения, находящиеся в непосредственной близости к фоторецептору, либо отделяющие ремешки, устанавливаемые г одного края фотороцептора. Кромка бумаги скользит по ремешку и затем легко отделяется от фогорецепюра. Во втором случае применяется корогрон отделения, обычно использующийся совместно с механическими средствами. Дли отделения бумаги от фоторецелтора на коротрои отделения лодас-тся переменное напряжение. Он генерирует положительные si отрицательные ноны. Одна часть ионов ослабляет силу притяжения бумаги к фоторецетору, а другая часть обеспечивает прилипание тонера к бумаге. После переноса копия уже практически готова. По изображение пилучешюе на бумаге, может бмгь стерто практически любым механическим воздействием (например легким трением). Естественно, такая копия не пригодна для практического использования. Для увеличения сцепления тонера с бумагой используется механизм закрепления. Существует несколько способов закрепления. Наиболее распространенный — зто термомеханический способ, при котором кппия подвергается нагреву и механическому прижиму Механизм закрепления носит названии фьюзер (печка). Он состоит из нагребаемого тефлонового вала с квариевоЙ лампой тщутри и резинояого прижимного вала. Иногда вместо тефлоповшо пала устанавливается специальный керамический термоэлемент., который отделяется от бумаги термопленкой. Такие принтеры имеют меньший срок прогрева и меньшее энергопотребление, однако и холит термопленка значительно меньшее количество копий, и повредить ее значительно легче при неправильном извлечении бумаги. В части аппаратов предусмотрена смазка нагрепаемого нача силиконовой смазкой. Это позволяет избежать прилипания тонера к валику. Кроме того, можег использоваться специальное полотенце для удаления остатков тонера или другой грязи, прилипшей к иалу. Для утделения бумаги от вала применяются пальцы отделения. После переноса на бумагу необходимо удалить остатки тонера с фоторецепшра. Непосредственно перед очисткой можс-i использоваться гтредочистка с помощью засветки фоторсцептора или коротрона предочистки, который генерирует положительные и отрицательные ионы. Оставшиеся частицы тонера удаляются с помощью ракельного ножа, находящегося в непосредственном контакте с фоторсцеяторо.и. Ракель изготавливается и точно позиционируется относительно фоторецешора. чтобы не повредить его. Отработанный тонйр попадает в бункер отработки. Повторное его использование не рекомендуется, поскольку тонер слипается и загрязняется. Возможно также удаление тонера мягкой щеткой, внутри которой устанавливается система вакуумной очкачки. Послеллии.)тап очистки - это удаление остаточного заг ряда, осуществляемое с помошью источника света или коротроиа. зявк напряжения которого противоположен знаку заряда фоторепепторз, Лазерные принтеры (кри.че механичга.оп части), включают в себя достаточно сложную электронику В частности, на принтерах устанавливается память болыиоги объема для того, чтобы не загружать компьютер и хранить задания в памяти. На части принтеров устанавливаются винчестеры. Электронная начинка принтера также содержим различные языки описания данных (Adobe PostScript, PCL и т. д.). Эти языки опять же предназначены для того, чтобы забрать Часть работы у компьютера и передать принтеру. Существую! также аппараты класса принтер-копир, или цифровой копир. Они могут выполнять функции как лазерного принтера, так и копира. Цифровой копир вначале сканирует изображение в память, а затем печатает лазерным способом.Такопьши являются практически все цветйш копиры, однако стоимость компьютерного интерфейса для цветного копира сравнима со стоимостью аппарата. Кроме того, цифровые копиры обеспечивают более высокое качество передачи оттенков даже при черно-белой печати. Современна тенденция это постепенное вытеснение аналоговых (в которых источником света служит лампа) копиров цифровыми. Преимуществами цифровой печати являются более Высокое качество печати и низкий расход тонера. Возможно использование цифрового аппарата в качестве копира и принтер., одновременно, в некоторых моделях можно также пользоваться им как скамнером. Цветная печать обеспечивается использованием разноцветного тонера (CMYK-модель). При этом нв копию последовательно напыляется тонер различных цветря. В результате смешения порошков получается цветная копия. Тонер каждого цвета хранится в отдельном бункере с собственным магнитным валом и носителем. В некоторых аппаратах бумага позиционируется на вале переноса, а затем входит п контакт с фоторецептором. Процесс повторяется 4 раза. В некоторых аппаратах тонер ьначале переносится на вал Переноса, а затем на бумагу. Высокая стоимость цветных аппаратов обуславливается тем, что некоторые детали представлены не в о;

ном а в четырех экземплярах. Кроме того, используются более серьезные барабаны для улучшенной передачи оттенков, i также более точный, чем в обычных аппаратах, механизм подачи бумаги, поскольку бумага проходит по барабану четыре раза. Кроме того, используется фоторецентор другого состг^а, а вал персноса вообще выполняется так, чтобы длина его окружности равнялась длине бумаги максимального формат*. Уровень шумц при работе лазерного принтера составляет в среднем 40 дБ. В режиме off-line это значение еще меньше 'Гак как лазерный принтер является страничным принтерам (т. с. он формирует для печати полную < границу, а не отдельные строки, как игольчатый пли струйный), скорость печати измеряется в страницах в минуту. Средний лазерный принтер печатает 6—12 страниц в минуту. Высокопроизводительные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут печатать до 20 и более страниц и минуту, Разрешение лазерного принтера по Горизонтали и по вертикали определяется различными факторами;

1) вертикальное разрешение соответствует шагу барабана и для большинства принтеров составляет 1/601) дюйма (для более дешевых 1/300 дюйма);

2) горизонтальное разрешение определяется числом тоЧРК в одной «строке* и ограничено точность!'"! павгдрния лл зерното луча.

Принтеры Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, что, естественни, связана с большим количеством вычислений. Скорость печати определяется не только работой процессора, но и существенно зависит от памяти, которой оборудован принтер. Величина памяти лазерного принтера 1 Мбайт является нижней границей, более ощутима емкость памяти от 2 до 8 Мбайт. Цветные лазерные принтеры имеют еще большую память. Как правило, большинство лазерных принтеров могут печатать на бумаге формата А4 и меньше. Пранда, в последнее время появились принтеры, способные печатать на листах формата A3. Кроме того, если раньше печать на рулоне считалась прерогативой лишь игольчатых принтеров, то сейчас на рынке появились модели лазерных принтеров, которые также могут использовать для'работы бумагу в рулоне. Некоторые лазерные принтеры могут печатать на обеих сторонах листа, а во многих дорогих моделях предусмотрена возможность их дооборудования для двусторонней печати. Скорость печати термических принтеров вследствие инерционности тепловых эффектон невысокая. Для сублимационных принтеров от 0,1 до 0,8 страницы в минуту, а для термовосковых — 0,5—4 страницы в минуту.

1.5. Ромашковый принтер Ромашковые принтеры сродни печатным машинкам. В настоящее время как таковых ромашковых принтеров практически не существует и принцип печати ромашкой используется в электронных и механических печатных машинках. В свое время такие принтеры были широко распространены, однако с появлением более скоростных матричных ударных аппаратов, а также лазерных принтеров ромашковые практически исчезли, и в настоящее время такой способ печати используется только в печатных машинках. Ромашковые печатающие устройства единственные среди всех описанных принципов, которые не формируют изоб1.4. Термический принтер ражение матрицей из точек. Механизм печати достаточно прост. В механических пеТермонрмптеры как таковые практически не использучатных машинках каждая клавиша просто соединяется с опются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когдаределенным рычагом, на конце которого находится соответто они существовали кар;

отдельные принтеры, ствующая буква. При нажатии на клавишу происходит удар В настоящее время распространение получили три тсхматрицы по красящей ленте, а через ленту по бумаге. В инонологии цветной термопечати: струйный перенос расплавленстранных же машинках используется колесо в виде ромашки, ного красителя (термопластичная печать);

контактный перена лепестках которого нанесены буквы. Количество лепестнос расплавленного красителя (термовосковая печать);

терков рашю количеству возможных символов плюс дополнимоперенос красителя (сублимационная печать). тельные символы для различных способов печати. Общим для последних двух технологий является нагрев Ромашка одевается на специальное колесо. Колесо чекрасителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или рез привод соединяется с шаговым двигателем. Обычно весь газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, этот механизм вместе с двигателем подмотки ленты, картнанесен на топкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). риджем с красящей и корректировочной лептой выполняетПленка перемещается с помощью лентопротяжного механизся на каретке. При включении машинки происходит начальма, который конструктивно сходен с аналогичным узлом ное позиционирование колеса. Это очень важный момент в игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за работе машинки, поскольку от начального положения проис3-4 прохода формирует цветное изображение. ходит отсчет каждой следующей буквы. Обычно для пози Термовосковые принтеры переносят краситель, раствоционирования колесо прокручивается на полный оборот и ренный в воске, на бумагу, нагревая ленту с цветным воском. запирается механическим способом. После этого процессКэк правило, для подобных принтеров необходима бумага со печати очень прост. Пользователь нажимает на клавишу специальным покрытием. Термовосковые принтеры обычно Процессор обрабатывает нажатие и отсчитывает, сколько используются для печати деловой графики и другой нефотошагов нужно сделать до следующей буквы. После этого шаграфической печати. говый двигатель проворачивает колесо и останавливает его Для печати изображения, почти пе отличающегося от на нужной букве. Для удара по лепестку ромашки используфотографии и изготовления допечатных проб, лучше всего ется электромагнитный молоток. Через красящую ленту леиспользовать сублимационные принтеры. По принципу рапесток ударяет по-бумаге. боты они аналогичны термовосковым, но переносят с ленКаретка ставится перпендикулярно цилиндрическому ты на бумагу только краситель (не имеющий восковой освалу, с помощью которого подается бумага Каретка двиновы). жется вдоль вала. Таким образом формируется каждая сле- Принтеры, использующие струйный перенос расплавлендующая буква в строке. Для перехода на следующую строного красителя, называют еще восковыми принтерами с тверку вал поворачивается на один шаг. Все используемые двидым красителем. При печати блоки цветного воска расплавгатели - шаговые. ляются и выбрызгиваются на носитель, созданая яркие насыВозможна смена ромашек, что позволяет печатать разщенные цвета на любой поверхности. Полученные таким обличными шрифтами или наборами символов. разом «фотографии* выглядят слегка зернистыми, но удовСуществует два вида красящих лент;

тряпичная, оклетворяет всем критериям фотографического качества. Этот рашенная красителем, И пластиковая с нанесенным красипринтер не годи гея для изготовления диапозитивов, поскольтелем. ку капли воска после высыхания имеют полусферическую Лента второго вида может использоваться в качестве форму и создают сферический эффект. корректировочной ленты. В таком случае на нее наносится Имеются термические принтеры, которые совмещают в белый краситель. Такая лезла позволяет получить более четсебе технологию сублимационной и термовосковой печати. кий отпечаток, однако после каждого удара краситель полноТакие принтеры позволяют печатать на одном устройстве как стью переносится на бумагу Поело того как лента полностью чгрнпвые, та!: и чистовые оттиски.

320 Информатика используется, с.с нужно заменить. Тряпичная лента выполни-. ется в виде кольца, что позволяет использовать одни и тс же участки лепты несколько раз. Корректировка происходит следующим образом: механизм возвращает каретку назад. После этого происходит замена обычной красящей ленты НЕ: корректи] сшочдую, например поднятием механизма каретки или поднятием натянутой корректировочной ленты. После этого буква, которую нужно исправлять, печатается заново, ко уже черс:! корректировочную ленту.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, WINDOWS План 1. История создания Windows. 1.1. Windows 1.0, 1.2. Windows 2.0. 1.3. Использование процессора <ч(ШП. 1.4. Windows 3,0. 1.5. Windows,3.1. 1.6. Windows for Workgroups ^ 11 1.7. Windows NT 3.51. 1.8. Windows 95. 1.9. Windows NT 4.0. 1.10. Windows 98. i.H. Windows 2000. 1.12. Windows XP. 2. Архитектура Windows NT/2000/XP. 2.1. Уровень аппаратных абстракций. 2.2. Ядро. 2.3. Исполняющая система NT. 2.4. Диспетчер кэша. 2.5. Драйверы файловой системы. 2.6. Сетевые драйверы. 2.7. Модель безопасности NT. 3. Программная среда Windows. 3.1. Интерфейс вызовов функций в Windows. 3.2. Библиотека динамической загрузки (DLL). 3.3. Winl6 и Win32. 3.4. Интерфейс GDI. 3.5. Многозадачность в Windows. 3.6. Взаимодействие программ и Windows.

1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ WINDOWS Операционная система (ОС) — это программа, выполняющая функции посредника между пользователем и компьютером, ОС, выполняя роль посредника, служит для того, чтобы эффективно использовать компьютерные ресурсы и создавать услокия для эффективной работы пользователя. В качестве ресурсов компьютера обычно рассматривают: — время работы процессора;

— алресное пространство основной памяти;

— оборудование ввода/вывода: — файлы, хранящиеся во внешней памяти. Таким образом, основные компоненты ОС: — управление процессами (распределяет ресурс - про1 цессорное время);

— управление памятью (распределяет ресурс - адресное пространство основной памяти);

- управление устройствами (распределит ресурсы оборудование ввода/вывода);

— управление данными (распределяет ресурс — дащшг или файлы) Функционирование компьютера после включения питания начиняется с запуска программы первоначальной загрузки — Boot Track. Программа Boot Track инициализирует основные аппаратные блоки компьютера и регистры процессора (CPU), накопитель памяти, контроллеры периферийного оборудования. Затем загружается ядро ОС, то есть Operating System Kernel. Б дальнейшем'ОС реагирует па события, происходящие и системе, как программные, так и аппаратные, и вызывает модули, ответственные за их выполнение. ОС является как средой для организации работы пользователя, так и средой ИСПОЛНРНИЯ И взаимодействия различных программ.

Операционные системы. Windows На сегодняшний момент самой распространенной операционной системой на ПК является Windows фирмы Microsoft. Количество проданных копий Windows измеряется сотнями МИЛЛИОНОВ.

В те времена, когда работа над Windows только начиналась, считалось, что будущее принадлежит интегрированным средам. Фирма VisiCorp (создатель первой электронной таблицы VisiCalc) занималась созданием пакета Vision, работавшего в текстовом режиме с возможностью управления манипулятором «мышь». Пакет предназначался для объединения нескольких приложений одной многооконной оболочкой. Фирма Quarterdesk в то время разрабатывала пакет DESQ, который впоследствии стал основой для ее многозадачной среды DESQView. Позиция фирмы Microsoft была иной. После посещения исследовательского центра Xerox PARC президент фирмы Билл Гейтс решил заняться созданием графической среды, которая послужила бы стандартной платформой для разработчиков прикладных программ. Тогда же этот центр посетил и Стиз Джобе, создатель компьютеров Macintosh, и NeXT. Какое впечатление на обоих молодых людей оказало увиденное, хорошо известно. Итак, Microsoft поставила себе задачу по созданию платформы для разработчиков. Предполагалось обеспечить разработчиков встроенными функциями для реализации пользовательского интерфейса и его компонентов (окон, меню, панелей диалога), которые могли бы управляться с помощью клавиатуры или мыши. Когда работа над средой Windows только начиналась, в распоряжении Microsoft был компьютер с процессором 8088 и максимальным объемом памяти 640 Кбайт. Предполагалось, что пользователи этой среды имеют порядка 256 Кбайт памяти, а жесткий диск им не доступен из-за высокой цены. Наилучшим графическим адаптером в те времена был CGA с разрешением 320 на 200 при работе с четырьмя цветами. Адаптер Hercules, обеспечивавший разрешение 720 на 348 в монохромном режиме, был тогда новинкой. Работа графической среды в таких условиях была очень медленной. В 1983 г. стали просачиваться первые сведения о разработке Windows. К концу 1984 г. казалось, что разработка Windows не завершится никогда. В ноябре 11)84 г. фирма Microsoft объяиила, что поставка Windows отложена до июня следующего года. К тому времени на рынке присутствовали два аналогичных продукта: TopView фирмы IBM и VisiOn фирмы VisiCorp, оба работавшие в текстовом режиме. В то время Билл Гейтс возлагал большие надежды на графическую пользовательскую среду (концепции «компьютер в каждом доме и на каждом столе* и «мгновенно доступпая информация» пришли несколько позже). Несмотря на высокую цену и низкую производительность, на рынке ощущалось некоторое влияние компьютеров Macintosh, хотя в 1984 г. появились компьютеры IBM PC и Compaq.

По сравнению с интерфейсом Macintosh, среда Windows 1.0 выглядела «бледно». Окна на экране не перекрывались (а располагались, заполняя экран, что называется tile), no имели кнопки для изменения размера и могли перемещаться мышью. В первой версии Windows не была реализована метафора «рабочей поверхности» (desktop), к тому времени уже имевшаяся в среде Мае и в графической оболочке GEM фирмы Digital Research. Программа управления файлами MS-DOS Executive работала в текстовом режиме. Среда Microsoft Windows 1.0 не была требовательна к ресурсам: для ее работы было достаточно 256 Кбайт памяти и компьютера с двумя дисководами. Но как показал опрос первых пользователей, наличие жесткого диска и 640 Кбайт памяти существенно повышали прои^кодителыюсть среды Ряд проблем был решен, когда фирма Microsoft ввела поддержку расширенной памяти (LIM), стандарт которой был изначально разработан фирмой Lotus для работы электронной таблицы 1—2—3. Используя расширенную память, среда Windows 1.03 могла скопировать код и данные в расширенную память вместо жесткого диска, но программы могли выполняться только в оперативной памяти. Для Windows 1,0 поставлялось немного прикладных программ Aldus Page Maker 1.0 (перенесенный с Macintosh) и графический пакет In-A-Vision фирмы Micrografx. Обе программы работали чрезвычайно медленно, даже на компьютерах класса PC AT. Очевидно, что для того, чтобы Windows заняла лидирующее положение, требовались коренные изменения. В 1987 г. произошло два значительных события: была объявлена первая версия системы управлен ия электронными таблицами Excel for Windows (почему-то версии 2.0) и новая версия среды Windows.

1.2. Windows 2. По сравнению с версией 1.0, версия Windows 2.0 имела ряд усовершенствований. Тогда как программа MS-DOS Executive по-прежнему работала в текстовом режиме и не было графической программы управления файлами и рабочей области, появились перекрывающиеся окна с кнопками максимизации и минимизации. Поддержка перекрывающихся окоп стала одной из причин длительных судебных процессов между фирмой Apple и фирмами Digital Research (графическая оболочка GEM) и Microsoft. Окна могли перемешаться по экрану;

была реализована поддержка клавиатурных эквивалентов для большинства стандартных команд и функций меню. Не менее важным было введение протокола динамического обмена данными (DDE), и пакет Excel явился первым приме ром использования этой концепции. Протокол давал возмож ность установить динамическую связь между приложениями Аналогичный протокол был реализован фирмой Apple только в рамках операционной системы System 7 в 1990 г.

1.1. Windows 1. Когда фирма Microsoft созвала пресс-конференцию на выставке Comdex, проходившей в ноябре 1985 г. в Лас-Вегасе, многие посчитали это событие последним шансом, особенно после того как среда Windows не была выпущена, как было обещпно, в шопе того же года. Пресс-конференция плавно перетекли в презентацию нового продукта — Microsoft Windows 1. 1.3. Использование процессора Годом позже среда Windows была подслепа на два про дукта, символизируя тем самым разделение рынка на системы сопроцессором 386 и без него. Версия Windows/286 была улучшенной версией Windows 2,0 с поддержкой протокола управления расширенной памятью EMS 4.0. Версия Windows/386 предоставляла несколько большр возможностей, Используя 322 Информатика аппаратные преимущества процессора 80386, эта среда могла эмулировать расширенную память в дополнительной памяти и выполнять одновременно несколько программ, работая Б виртуальном 8086 режиме процессора 80386. Но даже при наличии Windows/386, высокопроизводительных процессоров, значительного количества памяти и поддержки VGA-графики среде Windows не доставало большого количества прикладных программ. Большинство фирм-производителей программного обеспечения делали ставку на OS/2, К их числу относились Borland и Lotus. В их планы разработка приложений для среды Windows в ближайшее время не входила. штабируемых шрифтов технологии TrueType и исправление ряда принципиальных ошибок превратила Windows 3.J в самостоятельный проект, к которому в результате добавились значительные новшества. Так. был реализован протокол создания составных документов OLE документирован протокол Drag-and-Drop;

улучшен интерфейс с протоколом DDE (библиотека DDEML), введены панели диалога общего назначения (COMMDLG), в отве7"1 на многочисленные запросы были открыты ранее недокументированные функции и рабочие области ядра (TOOL-HELP). Одним словом, среда Windows превратилась в хороший инструмент для разработчиков и удобный графический интерфейс для пользователей.

1.4. Windows 3. Крупным шагом вперед стал выпуск в мае 1990 года версии Windows 3.0. Фирма Microsoft ввела поддержку защищенного режима процессоров 80286 и 80386, что давало прикладным программам больше памяти. Поддержка 386 расширенного режима была перенесена из Windows/386. Прикладным программам теперь отводилось до 16 Мбайт памяти, причем не странично организованной, как в LIM EMS, а доступной для одновременного использования. Была реализована псевдомногозадачность и возможность выполнения DOS-программ в окне. Заметно улучшился пользовательский интерфейс. Программы управления файлами File Manager и Program Manager были выполнены в стиле самой среды, появилась программа конфигурации Control Panel, были добавлены пропорциональные шрифты, а также объемные интерфейсные элементы;

полосы прокрутки и кнопки. Изменения в работе дисплейных драйверов и возможность адресации большего объема памяти позволили Windows работать существенно быстрее. Наконец-то и пользователи, и разработчики программных продуктов получили именно ту среду, которую они так долго ждали. Среди фирм-производителей программного обеспечения началась Windows-истерия: все, что можно и нельзя было перенести в эту среду, получало название for Windows. Компиляторы, электронные таблицы, графические пакеты, коммуникационные программы, игры — все шло на алтарь Windows. В такой гонке одни фирмы задыхались, отставали, другие вырывались вперед. Друзей не было и нет, небольшие и крупные фирмы, вовремя не развернувшиеся в сторону Windows, сметались с пути, их скупали, с ними объединялись, обменивались акциями., одним словом, неповоротливые клиенты просто уничтожались. Многие фирмы росли как на дрожжах: еще вчера они предлагали один-два продукта, работающих в среде DOS, а сегодня — широкий спектр Windows-продуктов. Пусть не очень высокого качества, но зато сегодня. 1.5. Windows 3.1 Несмотря на все улучшения, в среде Windows 3.0 были и существенные упущения: недостаток системных ресурсов, что делало невозможным использование имеющейся памяти, и знаменитые системные ошибки (UAH), происходившие намного чаще, чем этого можно было ожидать. Решение этих проблем привело к появлению версии Windows 3.1, которая изначально планировалась как небольшое улучшение версии 3.0. На самом деле введение поддержки мас 16. Windows for Workgroups 3. В ноябре 1992 г. фирма Microsoft выпустила несколько обновленную версию Windows — Windows tor Workgroups 3.11. Это была первая операционная система Windows, включающая в свой состав сетевые средства. Данная система логически продолжает линию Windows и позволяет соединить в единую сеть отдельные компьютеры по бессерверной схеме (одноранговая сеть), а также позволяет работать как сетевой клиент для сервера Windows NT. Теперь для организации сети необходимо иметь только Windows и соответствующее оборудование — сетевые карты, кабели и т. д, В Windows for Workgroups впервые стали использоваться ;

>2-разрядные драйверы виртуальных устройств (VxD) и 32-разрядный доступ к жесткому диску, что значительно повысило производительность. Еще одним новшеством стало то, что Windows for Workgroups работала только в 386-м расширенном режиме, тем самым подписывая смертный приговор устаревшим 286-м процессорам.

1.7. Windows NT 3. Windows NT, выпущенная в июле 1993 г. разработана как операционная система высокого класса для компьютеров класса high-end. Она изначально создавалась как сетевая операционная система для работы как в качестве с ровера, так и в качестне рабочей станции. Windows NT — это не последовательница Windows 3.x, а новая операционная система, открывающая новую линию Windows. Внешне Windcws NT очень сильно похожа на Windows 3.x, но ее внутренняя структура в корне отличается от Windows 3.x. Архитектура Windows NT разрабатывалась таким образом, чтобы система обладала максимальной устойчивостью и надежностью, И надо сказать, что это разработчикам удалось. Windows NT обеспечивает стабильность вполне сравнимую с серверами UNIX, Windows NT функционирует не только на платформе Intel, но и на RISCпроцессорах: PowerPC, MIPS R4000, DEC Alpha. Windows NT может исполнять приложения DOS, Winl6, Win32, POSIX и приложения OS/2, не использующее графический интерфейс. Одним из важнейших новшеств стало использование ноной файловой системы NTFS, обеспечивающей высокую надежность файловой системы и возможность восстановления информации после сбоев. Также нововведением стала поддержка симметричной мультипроцессорной обработки и технологии OpenGL, позволяющей работать с 3-мерным i объектами. К сожалению, лгу операционную систему не могл i себе позволить большинство пользователей, так как она чрезвычайно требовательна к аппаратуре. Для ее установки пыли необхи Операционные системы. Windows димы: процессор 386/25, 12 Мбайт ОЗУ, 90 Мбайт свободного места на диске.

1.10. Windows 25 июня 1998 г. была выпущена Windows 98, которая являлась развитием Windows 95. Она имеет «браузерный» (Web) интерфейс, стирающий грань между перемещениями в пределах Рабочего стола и по компьютерным сетям и содержащий как новые технологии, так и усовершенствованные. Если в Проводнике Windows 98 выбрать в меню View (просмотр) новую опцию Web View (Web-просмотр), перемещение по жесткому диску вашего компьютера будет обеспечивать Interne!. Explorer 4.0. Средство Active Desktop позволяет с помощью компонентов ActiveX добавлять непосредственно к Рабочему сто#у просмотр Web, вывод новостей в режиме реального времени и даже телепередачи. Это называется «отъединением* пользовательского интерфейса от операционной системы. Такое «отъединение» должно обеспечить возможность частого внесения поверхностных нововведений без замены версии ОС. В Windows 98 введена переработанная файловая система FAT32, более экономно использующая дисковое пространство и поддерживающая жесткие диски объемом до 2 Тбайт. Новая версия поддерживала мультимедийные дополнения ММХ к набору инструкций процессора Pentium. Изменился и способ связи между файлами приложений. Это сделано для преодоления проблем, возникающих при случайном удалении DLL, и усовершенствования не очень ясного процесса деинсталляции в Windows 95. Переработанная Панель управления не так перегружена значками, как в Windows 95, и в ней появились Мастера, помогающие пользователю в настройке системы. Расширения, ориентированные на сеть, позволяют компьютерам запрашивать центральный сервер или Web-страницу относительно появления там новых программ, чтобы загружать обловленные компоненты. Усовершенствованная си стема управления электропитанием для блокнотных ПК может отключать интенсивно расходующие энергию PC карты. Позже, в 1999 и 2000 гг., появились новые Персии Windows 98: Windows 98 SE (Second Edition) и Windows Millennium Edition (ME).

1.8. Windows 24 августа 1995 г. в продажу поступила новая операционная система Windows 95, Еще до выхода было продано около 400 тыс. экземпляров beta-версий этой системы. Выход Windows 95 стал главнейшим событием 1995 г. Все журналы писали о Windows 95, стали выходить книги, проводилась широкая рекламная компания, все производители программного обеспечения стали переделывать свои продукты для этой новой операционной системы, производители компьютеров и комплектующих старались получить логотип Designed for Windows 95. Причина, по которой Windows 93 оказалась в центре всеобщего внимания, проста: это было самое важное обновление системы Windows со времени появления Б 1990 г. Windows 3.0. Пользователи теперь получили преимущества объектноориентированного интерфейса, включая настоящий «рабочий стол» и пиктограммы, копирование и удаление техникой перетаскивания (drag-and-drop), вложенные папки и легко доступный диалог для задания свойств. Файловая система распознает длинные имена файлов и соответствует метафоре «рабочего стола». Windows D5 внесла значительные улучшения в архитектуру Windows, в том числе истинно 32-разрядный интерфейс прикладного программирования (API), защищенные адресные пространства для ее собственных 32-разрядных прикладных программ, вытесняющую многозадачность, разделение прикладных программ на потоки и более широкое использование виртуальных драйверов устройств. Модель защиты памяти реализована с серьезными компромиссами, целью которых было достижение совместимости с существующими ^-разрядными прикладными программами и драйверами устройств. Но на практике устойчивость системы оказывается лучше, чем у Windows ЗЛх. Производительность же Windows 95 на удивление высока. На медленных системах, оснащенных ОЗУ не более А Мбайт, ее показатели почти такие же, а иногда и лучше результатов Windows ЗЛх, в зависимости от выполняемой операции. На более быстродействующих системах с большей памятью она остается весьма конкурентоспособной в одно- и многозадачном режимах работы.

1.11. Windows Windows 2000, вышедшая 17 февраля 2000 г. операци онная система Microsoft. Она основана на технологии Win dows NT, что отражено в первоначальном названии проекта Windows NT 5.0. NT Wmdpws 2000 - полностью 32-разрядная ОС с приорн тетной многозадачностью и улучшенной реализацией работы с памятью. В основе проекта Windows 2000 лежат те же прин ципы, которые когда-то обеспечили успех NT: 1. Совместимость (Compatibility). Система имеет привыч ный интерфейс ОС семейства Windows, поддержку файловых систем "NTFS5, NTFS4, FAT16 и FAT32 Большинство приложений, написанных под MSDOS, W9x, NT4, а также некоторые программы под OS/2 и POSIX запускаются и функциони руют без проблем. При проектировании NT учитывалась воз можность работы системы в различных сетевых средах, по этому в поставку входят средства для работы в Unix и Novell сетях 2 Переносимость {Portability), Система работает на раз личных процессорах семейства х86 производства Intel и AMD. Реализация поддержки процессоров других архитектур возможна, но потребует определенных усилий.

1.9. Windows NT 4. Осенью 1996 г. на прилавках магазинов появилась Windows NT 4.0. Ее новый интерфейс полностью совпадает с применяемым в Windows 95. Не все, что есть ь Windows 95, имеется в NT 4.O. Наиболее заметно отсутствие поддержки для конфигурирования устройств по принципу Plug&Play. Добавить периферийное устройство к системе на бале NT намного сложнее, чем к Windows 95. Некоторые изменения коснулись и архитектуры: достигнуто достаточно высокое быстродействие и снижены потребности и памяти, однако новый объектноориеитированный интерфейс сводит эти достижения на нет и в общем остается такой же.требовательный к объему памяти. Одновременно с выходом клиентской версии Windows NT Workstation пышла и серверная ОС Windows NT Server.

324 Информатика 3. Масштабируемости}, (Scalability). В W2k реализована поддержка технологий SMP и COW (Cluster Of Workstations). Количество процессоров при использовании SMP может достигать 32 (64, при использовании ядра и HAL-a, написанного производителем компьютера). 4. Система безопасности (Security) полиостью удовлетворяет спецификации С2 по терминологии АНБ США. Правда для полной поддержки потребуется оборудование, которое также удовлетворяет этой спецификации. 5. Распределенная обработка (Distributed processing). W2k имеет встроенные в систему сетевые возможности, что обеспечивает возможность связи с различными типами компьютеров-хостов благодаря наличию разнообразных транспортных протоколов и технологии «клиент-сервер». 6. Надежность и отказоустойчивость (Reliability and robustness). Архитектура ОС защищает приложения от повреждения друг другом и самой операционной системой. При этом используется отказоустойчивая структурированная обработка особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью. 7. Локализация (Localization). Система предоставляет возможности для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicode. 8 Расширяемость (Extensibility). Благодаря модульному построению системы становится возможно добавление новых модулей на различные архитектурные уровни ОС. Windows 2000 вышла в нескольких редакциях: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server и Windows 2000 DataCcnter Server. Отличаются они друг от друга, во-первых, количеством служб и программ, входящих в поставку, во-вторых, степенью поддержки аппаратного обеспечения. Например, Professional не поддержит больше 2 процессоров, Server поддержит уже 4 процессора, Advanced Server — 8 процессоров, a DataCentcr — 64. Кроме этого, они сильно различаются но цене. Professional как смена для Windows 2000 Professional. Из существенных отличий между ними можно отметить только отсутствие поддержки SMP в XP Home. Но, несмотря на это, даже XP Home построена па ядре NT, поэтому можно говорить о давно обещанной официальной смерти линейки Windows 9х и идеологии MS-DOS вместе с ней. Windows 2003 Server отличается от ХР наличием системных служи и приложений, свойственных серверу, и поддержкой более мэщного железа. Так, если ХР Pro поддерживает SMP только на два процессора, то 2003 Ser-ver — уже на 4, 2003 Advanced Server — на 8, а 2003 Datacenter Server - на 32.

2. АРХИТЕКТУРА WINDOWS NT/2OO0/XP Линейка операционных систем Windows f)x более не развивается, поэтому мы будем рассматривать архитектуру Windows NT, (на ней построены современные ОС Windows 2000/ХР). NT представляет из себя модульную (более совершенную, чем монолитная) операционную систем/ состоящую из отдельных взаимосвязанных относительно простых модулей. Основными модулями NT являются: уровень аппаратных абстракций HAL (Hardware Abstraction Layer), ядро (Kernel), исполняющая система (Executive), защищенные подсистемы (protected subsystems) и подсистемы среды (environment subsystems). Модули перечислены в порядке следования от нижнего уровня архитектуры к верхнему. Уровень аппаратных абстракций виртуализирует аппаратные интерфейсы, обеспечивая тем самым независимость остальной части операционной системы от Kri-кретвых аппаратных особенностей. Подобный подход позволяет обеспечить легкую переносимость NT с одной аппаратной платформы на другую. Ядро является основой модульного строения системы и координирует выполнение большинства базовых операций NT. Этот компонент специальным образом оптимизирован по занимаемому объему и эффективнее™ функционирования. Ядро отвечает за планирование выполнения потоков, синхронизацию работы нескольких процессоров, обработку аппаратных прерываний и исклю1 ительных ситуаций. Исполняющая система включает в свой состав набор программных конструкций привилегированного режима (kernel-mode), представляющих базовый сервис операционной системы подсистемам среды. Исполняющая система состоит из нескольких компонент;

каждая из них предназначена для поддержки определенного системного сервиса. Так, монитор безопасности (Security Reference Monitor) функционирует совместно с защищенными подсистемами и обеспечивает реализацию модели безопасности системы. Подсистемы среды представляют собой защищенные серверы пользовательского режима (user-mode), -соторые обеспечивают выполнение и поддержку приложений, разработанных для различного операционного окружении (операционных систем). Примером подсистем среды могу г служить подсистемы Win32, OS/2 и POSIX.

;

1.12. Windows XP Новая ОС от Microsoft была представлена 25 октября 2001 г. В ней сделана попытка объединить две ранее существовавшие независимо линейки Windows 9x и NT. Первоначально этот проект назывался Whisler, но сейчас он разделился на две линии: Windows XP, позиционирующуюся на замену Windows Эх и Windows 2000 Professional, и Windows 2003 Server, позиционирующуюся на. замену NT Server всех сортов. Независимо ит названия все они являются прямыми наследниками Windows 2000 и продолжателями линейки Windows NT. Этот факт и определяет основные особенности Windows XP. Это полностью 32-разрядная ОС с приоритетной многозадачностью. В ее осповс лежат те же принципы, на которых базировались все NT. Первоначально было выпущено две версии — Windows XP Home и Windows XP Professional. Кроме этого, существовала 64-битная версия Windows XP Professional, сделанная для 64-битного Intel Itanium. Позже появились Windows 2003 Server, Windows 2003 Advanced Server и Windows 2003 Datacenter Server (x8G и 64-разрядная для каждого)- ХР Home позиционируется как ОС на смену линейки Windows 9x, XP 2.1. Уровень аппаратных абстракций Уровень аппаратных абстракций (HAL) представляет согюй соэданармый производителями аппаратных е>ргл<:т!;

Операционные системы. Windows слой программного обеспечения, который скрывает (или абстрагирует) особенности и различия аппаратуры от верхних уровней операционной системы. Таким образом, благодаря обеспечиваемому уровнем аппаратных абстракций фильтру, различные аппаратные средства выглядят аналогично с точки зрения операционной системы;

снимается необходимость специальной тюднастройки операционной системы иод используемое оборудование. При создании уровня аппаратных абстракций ставилась задача подготовки процедур, которые позволяли бы единственному драйверу конкретного устройства поддерживать функционирование этого устройства для всех платформ. HAL ориентирован на большое число разновидностей аппаратных платформ с однопроцессорной архитектурой;

таким образом для каждого из аппаратных вариантов не требуется отдельной версии операционной системы. Процедуры HAL называются как средствами операционной системы (включая ядро), так и драйверами устройств. При работе с драйверами устройств уровень аппаратных абстракций обеспечивает поддержку различных технологий ввода/вывода (вместо традиционной ориентации на одну аппаратную реализацию или адаптации под каждую новую аппаратную платформу, требующую значительных затрат). Уровень аппаратных абстракций позволяет также «скрывать* от остальных уровнен операционной системы особенности аппаратной реализации симметричных мультипроцессорных систем. 2.2. Ядро Ядро (Kernel) является «сердцем» NT и работает в тесном контакте с уровнем аппаратных абстракций. Этот модуль, и первую очередь, занимается планированием действий компьютерного процессора. Если компьютер содержит несколько процессоров, то ядро синхронизирует их работу, чтобы достичь максимальной производительности системы. Ядро осуществляет диспетчеризацию нитей управления (иногда их называют подзадачами, ответвлениями или потоками), которые являются основными объектами в планируемой системе. Нити управления определяются в контексте процесса, который включает адресное пространство, набор доступных процессу объектов и совокупность выполняемых а контексте процесса нитей управления. Объектами являются управляемые операционной системой ресурсы. Ядро производит диспетчеризацию нитей управления таким образом, чтобы максимально загрузить процессоры системы и обеспечить первоочередную обработку нитей с более высоким приоритетом. (Всего существует 32 значения приоритета, которые сгруппированы в два класса приоритетов: real-time и variable). Подобный подход позволяет достичь максимальной эффективности операционной системы. ' Под компоненты исполняющей системы, такие как диспетчер ввода/вывода и диспетчер процессов, используют ядро для синхронизации действий. Они также взаимодействуют г ядром для более высоких уровней абстракции, называемых объектами ядра;

некоторые из этих объектов экспортируются внутри пользовательских вызовов интерфейса прикладных программ (API). Ядрп управляет двумя типами объектов: объекты дмгтччеризацип и управляющие1 б Объекты диспетчеризации (dispatcher objects) характеризуются сигнальным состоянием (signaled или rransignalcd) и управляют диспетчеризацией и синхронизацией системных операций. Эти объекты включают события, мутанты, мутэксы, семафоры, нити управления и таймеры (events, mutants, mutexes, semaphores, threads, timers). Управляющие объекты (control objects) используются для операций управления ядра, но не воздействуют на дисиетч ризацию или синхронизацию. Управляющие объекты включают в себя асинхронные вызовы процедур, прерывания, уведомления и состояния источника питания, процессы и профили (asynhcronous procedure calls, interupts, power notifies, power statuses, processes, profiles). 2.3. Исполняющая система NT Исполняющая система (Executive), в состав которой входит ядро и уровень аппаратных абстракций, обеспечивает общий сервис системы, который могут использовать все подсистемы среды. Каждая группа сервиса находится под управлением одной из отдельных составляющих исполняющей системы:

- диспетчера объектов (Object Manager);

— диспетчера виртуальной памяти (Virtual Memory Manager);

— диспетчера процессов (Process Manager);

- средства вызова локальных процедур (Local Procedure Call Facility);

— диспетчера ввода/вывода (I/O Manager);

- мониторы безопасности (Security Reference Monitor). Монитор безопасности совместно с процессором входа в сиситему (Logon) и защищенными подсистемами реализует модель безопасности NT. Верхний уровень исполняющей системы называется системным сервисом (System Services). 2.4. Диспетчер кэша Архитектура ввода/вывода содержит единственный, дис пстчер кэша (Cache Manager), который осуществляет кэширование для всей системы ввода/вывода. Кэширование (Caching) - метод, используемый файловой системой для увеличения эффективности. Вместо непосредственной записи и считывания с диска, чаете* используемые файлы временно сохраняются в кэш-памяти;

таким образом, работа с этими фай лами выполняется в памяти. Операции с данными, паходящи мися в памяти, производятся значительно быстрее операций г данными на диске. Диспетчер кэша использует модель отображения файла", которая интегрирована с диспетчером виртуальной памяти NT. Диспетчер кэша обеспечивает службу кэширования для всех файловых систем и сетевых компонентов, функционирующих иод управлением диспетчера ввода/вывода. В зависимости от объема доступной оперативной памяти диспетчер кэша может динамически увеличивать или уменьшать размер кэша. Когда процесс открывает файл, который уже находился в кэше, дис петчер кэша просто копирует данные из кэша в виртуальное адресное пространство, Диспетчер кэша поддерживает службы типа ленивой записи (lazy write) и ленивой фиксации (lazy commit), которые могут значительно увеличить эффективность файлоRL.I1 системы. В процессе ленивой записи изменения решет 326 Информатика рируются в кэше файловой структуры, обеспечивающем более быстрый доступ. Позднее, когда загрузка центрального процессора снижена, диспетчер кэша заносит изменения на диск. Ленивая фиксация подобна ленивой записи. Вместо немедленной маркировки транзакции как успешно завершившейся, переданная информация кэшируется и позднее в фоновом режиме записывается в журнал файловой системы. 2.5, Драйверы файловой системы В архитектуре ввода/вывода NT управление драйверами файловом системы осуществляет диспетчер ввода/вывода. NT допускает использование множества файловых систем, включая существующие файловые системы типа FAT и FAT32. Для обеспечения совместимости снизу вверх с операционными системами MS-DOS, Windows 3.x и OS/2, NT поддерживает файловые системы FAT, FAT32 и HPFS. Кроме того, NT также поддерживает NTFS — новую файловую систему, разработанную специально для использования с NT. NTFS обеспечивает множество возможностей, включая средства восстановления файловой системы, поддержку Unicode, длинных имен файлов и поддержку для POSIX. Архитектура ввода/вывода NT не только поддерживает традиционные файловые системы, но и обеспечивает функционирование сетевого редактора и сервера в качестве драйверов файловой системы. С точки зрения диспетчера ввода/вывода, пет никакой разницы между работой с файлом, сохраненным на удаленном компьютере сети, и работой с файлом на локальном жестком диске. Редиректоры и серверы могут быть загружены и выгружены динамически, так же как и любые другие драйверы;

на одном компьютере может одновременно находиться большое число редиректоров и серверов. 2.6. Сетевые драйверы Следующим типом драйверов, присутствующих в качестве компонента я архитектуре ввода/вывода, являются сетевые драйверы. NT включает интегрированные возможности работы с сетями и поддержку для распределенных приложений. Редиректоры и серверы функционируют как драйверы файловой системы и выполняются на уровне интерфейса поставщика или ниже, где находятся NetBIOS и Windowsсокет. Драйверы транспортного протокола общаются с редиректорами и серверами через уровень, называемый интерфейсом транспортного драйвера (TDI — Transport Driver Interface). NT включает следующие транспортные средства: — протокол управления передачей/межсетевой протокол TCP/IP, который обеспечивает возможность работы с широким диапазоном существующих сетей;

— NBF, потомок расширенного интерфейса пользователя NetBIOS (NetBEUI), который обеспечивает совместимость с существующими локальными вычислительными сетями на базе LAN Manager, LAN Server и MS-Net;

— управление передачей данных (DLC — Data Link Control), которое- обеспечивает интерфейс для доступа к мэйтгфрэймам и подключенным к сети принтерам;

— NWLink, реализация 1PX/SPX, обеспечивающая связь с Nowell NetWare. В нижней части сетевой архитектуры находится драйвер платы сетевого адаптера. NT в настоящее времч поддерживает драйверы устройств, выполненные в соответствии со спецификацией NDIS (Network Device Inerface Spocification) версии 3.0. NDIS предоставляет гибкую среду обмена данными между транспортными протоколами и сетевыми адаптерами. NDIS 3.0 позволяет отдельному компьютеру иметь несколько установленных в нем плат сетевого адаптера. 0 свою очередь каждая плата сетевого адаптера может поддерх и>ать несколько транспортных протоколов для доступа к рапичным типам сетевых станций. 27, Модель безопасности NT Модель безопасности NT включает монитор безопасности (Security Reference Monitor), процессор входа в систему (Logon Process) и безопасные защищенные псдсистсмы. В многозадачной операционной системе- каковой является NT, приложения совместно используют ряд ресурсов системы, включая память компьютера, устройства ввода/вывода, файлы и процессор(ы) системы. NT включ&ет набор компонентов безопасности, которые гарантируют, что приложения не смогут обратиться к этим ресурсам 6e:i соответствующего разрешения. Монитор безопасности отвечает за проведение в жизнь политики проверки правильности доступа и кС'НТроля, определенной локальной подсистемой безопасности, Монитор безопасности обеспечивает услуги по подтверждению доступа к объектам, проверке привилегий пользователя и генерации сообщений как для привилегированного режима, так и для режима пользователя. Монитор безопасности, подобно другим частям операционной системы, выполняется в привилегированном режиме. В NT процесс входа в систему предусматривает обязательный вход в систему безопасности для идентификации пользователя. Каждый пользователь должен иметь бюджет и должен использовать пароль для обращения к этому бюджету. Прежде чем пользователь сможет обратиться к любому ресурсу компьютера с NT, он должен войти в систему чере.ч процесс входа в систему для того, чтобы подсистема безопасности могла распознать имя пользователя и пароль. Только после успешного установления подлинности монитор безопасности выполняет процедуру проверки правильности доступа для определения права пользователя на обращение к этому объекту. Защищенность ресурсов — одна из особенностей, предоставляемая моделью безопасности. Задачи не могут обращаться к чужим ресурсам (типа памяти) иначе, чем через применение специальных механизмов совместного использования. NT также предоставляет средства контроля, которые позволяют администратору фиксировать действия пользователей. 3. ПРОГРАММНАЯ СРЕДА WINDOWS Рассмотрим наиболее важные моменты работы и принципы яааимодейстния программ с ней, Операционные системы. Windows 327 3.1. Интерфейс вызовов функций в Windows Благодаря данному интерфейсу доступ к системным ресурсам осуществляется через целый ряд системных функций. Совокупность таких функций называется прикладным программным интерфейсом, или API (Application Programming Interface), Для взаимодействия с Windows приложение запрашивает функции API, с помощью которых реализуются все необходимые системные действия, такие как выделение памяти, вывод на экран, создание окон и т. п. Библиотека MFC инкапсулирует многие функции API. Хотя программам и разрешено обращаться к ним напрямую, все же чаше выполняется через соответствующие функциичлены. Как правило, функции-члены либо аналогичны функциям API, либо непосредственно обращаются к нужной части интерфейса, часть Windows, которая обеспечивает поддержку аппаратноиезависимой графики. Благодаря функциям GDI Windowsприложение может выполняться на самых различных компьютерах.

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 27 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.